(57)【要約】【課題】ネットワーク内で伝送される光信号の利用効率を考慮した光波長共有システム、光波長共有方法および光波長共有プログラムを得ること。【解決手段】波長別利用効率判別手段１２は、受信した光信号のそれぞれについて波長ごとの利用効率を判別する。共有可否判別手段１３は、この判別結果を用いて、複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する。光信号送信手段１４は共有可否判別手段１３が共有を可能と判別したとき、これらの光信号をその特定の１つの波長で共有して、これらを纏めて次のノードに送出する。【選択図】図１
2012070303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信手段と、
この光信号受信手段の受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別手段と、
この波長別利用効率判別手段の判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別手段と、
この共有可否判別手段によって前記特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信手段
とを具備することを特徴とする光波長共有システム。
【請求項２】
前記光信号受信手段が受信する光信号は、その光信号のデータの内容を表わしたデータチャネルと、前記光信号のパスの設定等の各種制御に用いられる制御チャネルとによって構成されることを特徴とする請求項１記載の光波長共有システム。
【請求項３】
前記共有可否判別手段が前記特定の１つの波長で共有できると判別した複数の光信号の同一波長における利用効率から自ノードでのこれらの光信号の共有状態を保持できるかを判別する共有保持可否判別手段と、
この共有保持可否判別手段で自ノードでの共有状態の保持が可能でないと判別したとき前記複数の光信号にそれぞれ異なった波長を割り当てることで１つの波長による光信号の共有状態を解除する共有解除手段
とを具備することを特徴とする請求項１記載の光波長共有システム。
【請求項４】
前記共有保持可否判別手段で自ノードを出発点とする特定の他のノードとの間での共有状態の保持が可能でないと判別したとき、自ノードから前記特定の他のノード以外の他の直結する所定のノードまでの波長の共有が可能かを判別する他ノード共有可否判別手段と、この他ノード共有可否判別手段で波長の共有が可能であると判別したとき、自ノードから前記特定の他のノード以外の他の直結する所定のノードまでを波長を共有する経路として経路選択を行う別経路選択手段とを具備することを特徴とする請求項３記載の光波長共有システム。
【請求項５】
前記他ノード共有可否判別手段は、前記光信号のパスの設定等の各種制御に用いられる制御チャネルにより情報を収集し、経路選択のための光スイッチの切替制御情報の更新を行うことを特徴とする請求項４記載の光波長共有システム。
【請求項６】
前記制御チャネルの情報を光から電気信号に変換して判断する光−電気信号判別手段を具備することを特徴とする請求項２記載の光波長共有システム。
【請求項７】
前記制御チャネルの情報を光のまま抜き取り、判断する光情報直接判別手段を具備することを特徴とする請求項２記載の光波長共有システム。
【請求項８】
自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信ステップと、
この光信号受信ステップで受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別ステップと、
この波長別利用効率判別ステップによる判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別ステップと、
この共有可否判別ステップによって前記特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信ステップ
とを具備することを特徴とする光波長共有方法。
【請求項９】
コンピュータに、
自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信処理と、
この光信号受信処理で受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別処理と、
この波長別利用効率判別処理による判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別処理と、
この共有可否判別処理によって前記特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信処理
とを実行させることを特徴とする光波長共有プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の波長を通信に利用する光波長共有システム、光波長共有方法および光波長共有プログラムに係わり、特に一光波長内の通信帯域の有効活用を図った光波長共有システム、光波長共有方法および光波長共有プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバの通信容量は波長多重できる波長数によって決まる。基幹ネットワークに光ファイバを使用した場合を例として示すと、主に１０Ｇｂｐｓ（ギガビット／秒）×８０チャンネル多重または４０Ｇｂｐｓ×４０チャンネル多重となっている。したがって、光ファイバの１本当たり、約０．８〜１．６Ｔｂｐｓ（テラビット／秒）の通信容量となる。ここで１Ｔｂｐｓは、１兆ビット／秒を意味する。
【０００３】
近年、各通信業者が多様なアプリケーションソフトウェアを通信に使用する傾向があり、これにより情報量が増大する傾向にある。このような情報量の増大に対しては、光の波長の多重を更に推進することで、光ファイバ１本当たりの通信容量を増加することが本発明の第１の関連技術として提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、これにより、光ファイバを接続したネットワークノードでは、波長ごとの経路制御が複雑化することになる。また、通信に使用する光の波長をより細かく分割して波長を多重化すると、隣接する波長間で近接による干渉パターンが発生することになり、通信品質の劣化が懸念される。
【０００５】
このうち経路制御の複雑化への対処としては、本発明の第２の関連技術が存在している（たとえば特許文献２参照）。この第２の関連技術では、既存パスが使用しているリンクを仮想的に開放して、未使用状態とした仮想トポロジテーブルを生成する。そして、この仮想トポロジテーブルを用いて終点のノード装置までの最適な経路を計算するようにしている。
【０００６】
しかしながら、プロバイダ等の接続業者のサービスは今後もますます向上していく。したがって、これによるトラフィックの増大の中で、個々のユーザに対するデータの品質維持の方策が必要とされる。そこで、宛先ノードをグループに分け、各グループごとにそれぞれ固有の波長を割り当てることが本発明の第３の関連技術として提案されている（たとえば特許文献３参照）。
【０００７】
図１２は、この第３の関連技術による光波長共有システムの構成の概要を表わしたものである。この光波長共有システム１００では、第０〜第ｎの光ファイバ１０１0〜１０１nが光ファイバリング網を構成している。第０のノード１０２0〜第６のノード１０２6は、それぞれが合分波装置１０３を介して接続されている。
【０００８】
図１３は、この第３の関連技術における各ノードから送信する宛先ノードをグループに分けた状態を表わしたものである。ここでは、グループ名がＡ、Ｂ、Ｃの３つの異なったグループに宛先ノードを分けている。各グループ宛の送信波長は、λ1、λ2、……と互いに異なる波長となっている。
【０００９】
したがって、光波長共有システム１００では、第０のノード１０２0からグループＡの第１、第５のノード１０２1、１０２5へは、波長λ1の光信号を第０のファイバ１０１0に送信する。第０のノード１０２0からグループＢの第２および第３のノード１０２2、１０２3へは、波長λ2の光信号を第０の光ファイバ１０１0に送信する。第０のノード１０２0からグループＣの第４、第６のノード１０２4、１０２6へは、波長λ4の光信号を第０の光ファイバ１０１0に送信する。
【００１０】
以上、第０のノード１０２0からの送信に限定して説明を行ったが、第１のノード１０２1〜第６のノード１０２6から送信する場合においても同様に、対応する第１のファイバ１０１1〜第６のファイバ１０１6を用いて、各グループごとに同一の送信波長が使用される。
【００１１】
この第３の関連技術によれば、１波長で送信可能な帯域を同じグループ内の複数のノードで共有する。これにより、リンク容量は同じグループに属する宛先ノードの最大使用帯域の総和である必要がなく、統計多重効果が期待され、リンクの使用効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１６５３５３号公報（第００２１段落〜第００２３段落、図１）
【特許文献２】特開２０１０−１３０２７２号公報（第００３２段落、図１２）
【特許文献３】特開２００１−１６８８４２号公報（第０００９段落〜第００１２段落、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように第３の関連技術によれば、１本の光ファイバの内部をグループ化された複数の波長の光信号が伝送される。したがって、第１の関連技術と同様に光ファイバ１本当たりの通信容量を増やすことができる。
【００１４】
しかしながら、第３の関連技術では、図１３に示すように宛先ノードと送信波長とを利用頻度を考慮することなく画一的に割り振っている。したがって、宛先ノードごとの利用頻度が時間と共に変動するような場合、ある時点でグループ化していた宛先ノード全部の送信を同一波長で行うことが可能であっても、別の時点ではこれらの宛先ノードの送信の一部しか同一波長で行うことができないという問題が発生する。
【００１５】
そこで本発明の目的は、ネットワーク内で伝送される光信号の利用効率を考慮した光波長共有システム、光波長共有方法および光波長共有プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明では、（イ）自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信手段と、（ロ）この光信号受信手段の受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別手段と、（ハ）この波長別利用効率判別手段の判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別手段と、（ニ）この共有可否判別手段によって前記した特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記した複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信手段とを光波長共有システムが具備する。
【００１７】
また、本発明では、（イ）自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信ステップと、（ロ）この光信号受信ステップで受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別ステップと、（ハ）この波長別利用効率判別ステップによる判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別ステップと、（ニ）この共有可否判別ステップによって前記した特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記した複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信ステップとを光波長共有方法が具備する。
【００１８】
更に本発明では、コンピュータに、光波長共有プログラムとして、（イ）自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信処理と、（ロ）この光信号受信処理で受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別処理と、（ハ）この波長別利用効率判別処理による判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別処理と、（ニ）この共有可否判別処理によって前記した特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記した複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信処理とを実行させる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、光信号のそれぞれについて送信に使用された波長における利用効率を判別して、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できる場合には特定の１つの波長で共有して次のノードに送出するようにした。これにより、光の１つの波長内での通信帯域を十分生かすことができ、使用する波長数の削減が可能となる。この結果、近接する他の波長への信号の干渉を抑えることができ、通信品質の向上を図ることができる。また、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multi-Protocol Label Switching）と組み合わせることにより、光波長ごとの制御が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の光波長共有システムのクレーム対応図である。
【図２】本発明の光波長共有方法のクレーム対応図である。
【図３】本発明の光波長共有プログラムのクレーム対応図である。
【図４】本発明の実施の形態による光波長共有システムの構成の概要を表わしたシステム構成図である。
【図５】本実施の形態の、基幹ネットワーク網における中継ノードとその周辺の構成を表わした概略構成図である。
【図６】図５に示した制御プレーン部の構成を具体的に表わしたブロック図である。
【図７】本実施の形態の時刻ｔ0におけるメモリテーブルの内容を示した説明図である。
【図８】本実施の形態の時刻ｔ1＋Δ1におけるメモリテーブルの内容を示した説明図である。
【図９】本実施の形態の時刻ｔ1＋Δ2におけるメモリテーブルの内容を示した説明図である。
【図１０】本実施の形態の今回の中継ノード以降の中継ノードの制御プレーン部におけるメモリテーブルの一例を表わした説明図である。
【図１１】本実施の形態の光波長共有システムにおける共有する光信号の波長の選定処理の様子を一般化して表わした流れ図である。
【図１２】第３の関連技術による光波長共有システムの構成の概要を表わしたシステム構成図である。
【図１３】第３の関連技術における各ノードから送信する宛先ノードをグループに分けた状態を表わした説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の光波長共有システムのクレーム対応図を示したものである。本発明の光波長共有システム１０は、光信号受信手段１１と、波長別利用効率判別手段１２と、共有可否判別手段１３と、光信号送信手段１４を備えている。ここで、光信号受信手段１１は、自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する。波長別利用効率判別手段１２は、光信号受信手段１１の受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する。共有可否判別手段１３は、波長別利用効率判別手段１２の判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する。光信号送信手段１４は、共有可否判別手段１３によって前記した特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記した複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する。
【００２２】
図２は、本発明の光波長共有方法のクレーム対応図を示したものである。本発明の光波長共有方法２０は、光信号受信ステップ２１と、波長別利用効率判別ステップ２２と、共有可否判別ステップ２３と、光信号送信ステップ２４を備えている。ここで、光信号受信ステップ２１では、自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する。波長別利用効率判別ステップ２２では、光信号受信ステップ２１で受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する。共有可否判別ステップ２３では、波長別利用効率判別ステップ２２による判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する。光信号送信ステップ２４では、共有可否判別ステップ２３によって前記した特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記した複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する。
【００２３】
図３は、本発明の光波長共有プログラムのクレーム対応図を示したものである。本発明の光波長共有プログラム３０は、コンピュータに、光信号受信処理３１と、波長別利用効率判別処理３２と、共有可否判別処理３３と、光信号送信処理３４を実行させるようにしている。ここで、光信号受信処理３１では、自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する。波長別利用効率判別処理３２では、光信号受信処理３１で受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する。共有可否判別処理３３では、波長別利用効率判別処理３２による判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する。光信号送信処理３４では、共有可否判別処理３３によって前記した特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記した複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する。
【００２４】
＜発明の実施の形態＞
【００２５】
次に本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
図４は、本発明の実施の形態による光波長共有システムの構成の概要を表わしたものである。本実施の形態の光波長共有システム２００は、基幹ネットワーク網２０１を備えている。基幹ネットワーク網２０１は、第１の基幹ネットワークノード２０２1を介して第１の基幹ネットワーク２０３1と接続され、第２の基幹ネットワークノード２０２2を介して第２の基幹ネットワーク２０３2と接続され、第３の基幹ネットワークノード２０２3を介して第３の基幹ネットワーク２０３3と接続されている。中継ノード２０４は基幹ネットワーク網２０１の中にある基幹ネットワークノードの一つである。この中継ノード２０４は、第１〜第３の基幹ネットワークノード２０２1〜２０２3と接続している。
【００２７】
第１〜第３の基幹ネットワークノード２０２1〜２０２3は、基本的に同一の構成となっている。図４では、これを第１の基幹ネットワークノード２０２1について具体的に図示し、説明する。第１の基幹ネットワークノード２０２1は、複数のエッジノード２１１を備えている。エッジノード２１１は、エンドユーザ２１２に最も近い端（エッジ）にあるノードであり、通常はルータやＶＰＮ（Virtual Private Network）装置等の装置で構成されている。
【００２８】
この光波長共有システム２００で、第１の基幹ネットワーク２０３1と第３の基幹ネットワーク２０３3から第２の基幹ネットワーク２０３2へデータ通信が行われるものとする。このとき、第１の基幹ネットワーク２０３1に割り当てられた光信号の波長をλaとし、第３の基幹ネットワーク２０３3に割り当てられた光信号の波長をλbとする。中継ノード２０４は、送られてきた光信号を多重し、波長λの光信号として第２の基幹ネットワーク２０３2に向けて送出する。
【００２９】
ところで本実施の形態の光波長共有システム２００は、ＧＭＰＬＳと呼ばれるルーティングの技術を使用している。ＧＭＰＬＳでは、光信号のそれぞれの波長に対してラベルを付けるようにしている。ＧＭＰＬＳに関連する用語としてＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）がある。ＭＰＬＳでは、パケットにラベルを付加してルーティングの経路を指定するようにしている。
【００３０】
ＧＭＰＬＳでは、光信号の波長に対してラベルを付けるので、光信号を電気信号に変換することなくスイッチングが可能になる。そこでＧＭＰＬＳでは、データチャネルとは別に制御チャネルを設けている。制御チャネルでは、制御メッセージの通信を行い、光パスの設定等の所定の事項の制御を行う。
【００３１】
また、制御チャネルでは、各基幹ネットワークノードが、目的の基幹ネットワークノードに向けて光パスを設定する。たとえば第１の基幹ネットワーク２０３1と第３の基幹ネットワーク２０３3のように異なる基幹ネットワーク同士が、第２の基幹ネットワーク２０３2のようにこれらに共通の基幹ネットワークに向けてデータを送信する場合を考える。この場合には、第１および第３の基幹ネットワーク２０３1、２０３3に共通する基幹ネットワーク網２０１の中継ノード２０４が光パスを設定し、所定の波長λの光信号に変換してデータの転送を行うことになる。
【００３２】
図５は、基幹ネットワーク網における中継ノードとその周辺の構成を表わしたものである。中継ノード２０４は、光信号のオン・オフや振り分けを行う光スイッチ部２２１と、この光スイッチ部２２１を経た光信号を多重する波長多重部２２２と、各種制御を行う制御プレーン部２２３から構成されている。
【００３３】
図６は、制御プレーン部の構成を具体的に表わしたものである。制御プレーン部２２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３１と、このＣＰＵ２３１の実行する制御プログラムや、所定のメモリテーブル２３２Ａを備えたメモリ２３２と、ＣＰＵ２３１の使用するクロックを用いて計時動作を行うタイマ２３３を備えている。また、制御プレーン部２２３は、データチャネル２３４および制御チャネル２３５から送られてくる所定の波長の光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ（Optical/Electrical）変換部２３６と、この逆に電気信号を所定の波長の光信号に変換してデータチャネル２３７および制御チャネル２３８として送出するＥ／Ｏ（Electrical/Optical）変換部２３９を備えている。
【００３４】
図５に示す光スイッチ部２２１では、制御プレーン部２２３から送られてくる光スイッチ制御命令２４１を用いて、中継ノード２０４に入ってくるデータチャネル２３４の光信号について、所定の光パスの切り替えを行う。このとき、図６に示す制御プレーン部２２３におけるメモリテーブル２３２Ａに格納されたスイッチ切替制御情報が参照される。
【００３５】
制御プレーン部２２３ではＯ／Ｅ変換部２３６を経て入力される制御チャネル２３５からの情報を用いて、メモリテーブル２３２Ａの生成および更新を行う。
【００３６】
ＣＰＵ２３１は、タイマ２３３から日時情報としてのタイムスタンプ情報を取得して、これを付加した光スイッチ制御命令２４１を出力する。更にＣＰＵ２３１は、更新したメモリテーブル２３２Ａを参照して、制御チャネルを再生成し、Ｅ／Ｏ変換部２３９から制御チャネル２３８として次のノードへ出力する。また、ＣＰＵ２３１はメモリテーブル２３２Ａに格納されている波長利用効率・共有判断情報を基にして共有可能な光信号の波長（データチャネル２３４）を選定する。
【００３７】
選定された共有可能な波長の光信号（データチャネル２３４）については、Ｏ／Ｅ変換部２３６で変換された入力データがメモリ２３２に一度格納される。これは、同一の波長の２種類の信号の送出タイミングを調整するためである。メモリ２３２に格納された電気信号は共有可能波長情報に基づいた出力制御により出力され、Ｅ／Ｏ変換部２３９を通って光波長（データチャネル２３７）に変換され、光スイッチ部２２１（図５）に入力し直すことにより波長の共有化が行われる。
【００３８】
このようにして２種類の光信号に関するデータの波長共有化が行われたら、ＣＰＵ２３１はメモリテーブル２３２Ａにおける波長変換情報と共有可能波長情報の更新を行う。そして、共有する光波長（データチャネル２３４）の選定を次の処理として行う。
【００３９】
図７は、ある時刻ｔ0におけるメモリテーブルの内容を示したものである。メモリテーブル２３２Ａは、図５あるいは図６に示す制御チャネル２３５から送られてきた情報をＯ／Ｅ変換部２３６で電気信号に変換し、これを用いてテーブルの内容を生成したり更新するようにしている。
【００４０】
メモリテーブル２３２Ａには、時刻ｔ0に次の各項目がそれぞれ対応付けて格納されているものとする。
（１）入力光波長情報；
入力される光信号の波長を表わしている。各波長λb、λs、……に対応するＧＭＰＬＳによるラベルが付けられる。
（２）スイッチ切替制御情報（経路情報）；
ＧＭＰＬＳでは、制御チャネル２３５（図６）を用いて、α、θ等の光パスを設定する。
（３）波長利用効率；
光信号ごとの使用する波長の利用率である。１つの波長を２種類の光信号が共有するときには、これらの波長利用効率の和は１００パーセント以下となることが必要である。波長利用効率は中継ノード２０４が統計的に算出する。
（４）波長変換情報；
変換後の波長を示す情報である。たとえば入力光波長情報が波長λbの場合、メモリテーブル２３２Ａにより、中継ノード２０４からの波長変換情報はλとなる。
（５）共有判断情報；
制御チャネル２３５から送られてきた情報を基にして制御プレーン部２２３が、中継ノード２０４からの２種類の光信号について共有が可能かを判断する。
【００４１】
ここで、共有判断情報が「○」とは、問題なく波長の共有化が可能と判断する場合である。たとえば２種類の光信号の波長利用効率がそれぞれ３０パーセント未満同士の場合には、これらの光信号を同一波長に変換しても１００パーセントには至らず、共有化が可能であるとの判断になる。図７に示した例では、時刻ｔ0に波長λbの波長共有率が１５パーセントである。したがって、この例の場合、時刻ｔ0の時点で第３の基幹ネットワークノード２０２3からすでに送られてきている波長λbの光信号については波長共有率が「○」の状態となっている。
【００４２】
共有判断情報が「△」の場合には、波長の共有化が限定的に可能と判断する場合である。たとえば１つの光信号についての波長利用効率が３０パーセントから７０パーセントとなっているような場合、共有化の相手の共有判断情報が「○」で、その波長利用効率が３０パーセント未満となっている場合には、同一波長の共有化が可能であると判断する。
【００４３】
共有判断情報が「×」の場合には、波長の共有をしない方がよいと判断する場合である。たとえば、２種類の光信号のうちの少なくとも一方の波長利用効率が７０パーセント以上であるとされている場合である。
（６）共有可能波長情報；
波長の共有化が可能な波長を示す。この欄で「−」と記された箇所では、時刻ｔ0の時点で共有可能な波長が存在していない。
【００４４】
今、メモリテーブル２３２Ａが図７に示す状態にあるものとし、この状態で、その後の任意の時刻ｔ1に、図４に示す第１の基幹ネットワーク２０３1から波長λaの光信号が中継ノード２０４に対して送信を開始されたものとする。
【００４５】
図８は、この時刻ｔ1から僅かに時間の経過した時刻ｔ1＋Δ1におけるメモリテーブルの内容を示したものである。図４に示す第１の基幹ネットワーク２０３1から波長λaの光信号が中継ノード２０４に送られてきたので、図６に示すＣＰＵ２３１は波長λaに関するデータをメモリテーブル２３２Ａに格納する。波長λaの光信号についての波長利用効率が２８パーセントであり、３０パーセント未満であった場合、その共有判断情報は「○」となる。波長利用効率が２８パーセントであることは、ＣＰＵ２３１が所定の時間量Δ1の経過する間に統計的に算出したものである。
【００４６】
図９は、第２の基幹ネットワークノードを共通の宛先とする波長λaおよび波長λbの光信号が揃った以後に、ＣＰＵがこれらの光信号の共有の可否を判別してその結果をメモリテーブルに反映させた時刻ｔ1＋Δ2におけるそのメモリテーブルの内容の変化を表わしたものである。ここで時間量Δ2は、時間Δ1に所定のデータ処理上の時間Δが加わったものである。
【００４７】
この時刻ｔ1＋Δ2に、図６に示すＣＰＵ２３１は入力光波長情報λbに対する共有可能波長情報を「λa」に設定しており、入力光波長情報λaに対する共有可能波長情報の方は「λb」に設定している。したがって、波長λaの光信号と波長λbの光信号は、１つの新たな波長「λ」の光信号として共有が可能になる。
【００４８】
ところで今回注目している図４に示す中継ノード２０４から第２の基幹ネットワークノード２０２2までの経路の共有化は、第１の基幹ネットワークノード２０２1と第３の基幹ネットワークノード２０２3をそれぞれ送信ノードとする２つの光信号に限定して考察している。これ以外の送信ノードから中継ノード２０４を経由して第２の基幹ネットワークノード２０２2に至る光信号までも同時期に考察しながら、中継ノード２０４から第２の基幹ネットワークノード２０２2までの経路の共有化を考察しているのではない。
【００４９】
そこで、中継ノード２０４では、波長λaおよび波長λbの２種類の光信号との関係で、とりあえず新たな波長λを割り当てることになる。そして、メモリテーブル２３２Ａにおける図９で確定した波長λa、λbおよびλの３つの波長関係を用いて、第１の基幹ネットワークノード２０２1と第３の基幹ネットワークノード２０２3から第２の基幹ネットワークノード２０２2に至る光信号の波長の共有化を開始することになる。
【００５０】
図１０は、今回の中継ノード以降の中継ノードの制御プレーン部における所定の時刻のメモリテーブルの一例を表わしたものである。図４では、中継ノード２０４から第２の基幹ネットワークノード２０２2までの通信経路が一通りの場合を示した。基幹ネットワーク網２０１内に、たとえば中継ノード２０４から他の中継ノード（これを中継ノード２５１と称することにする。）を経由して第２の基幹ネットワークノード２０２2に至る通信経路が存在したとする。
【００５１】
この後者の例の場合で、波長λaおよび波長λbの光信号が中継ノード２０４まで送信され、中継ノード２０４から新たな波長λの光信号として中継ノード２５１まで送られたとする。このときの中継ノード２０４における制御プレーン部を制御プレーン部２５３とし、そのメモリテーブルをメモリテーブル２５２Ａとする。図１０は、このメモリテーブル２５２Ａの内容を表わしている。
【００５２】
メモリテーブル２５２Ａの入力光波長情報の一つは「λ」であり、これは図４における中継ノード２０４から送られてきた共有化された光信号の情報である。その波長利用効率は、図９に示す入力光波長情報の「λa」における「２６」（パーセント）と、入力光波長情報の「λb」における「１５」（パーセント）の合計値の「４３」（パーセント）となっている。したがって、共有判断情報は１段階落ちて「△」となっている。また、通常の場合、経路情報は、送信ノードから目的ノードが刻まれるが、波長の共有化を行った波長λでは、共有を開始したノードが送信ノードの代わりの情報として格納される。
【００５３】
ところで前記した新たな中継ノード２５１には、他のノードから共有判断情報が「○」の波長利用効率が低い光信号（たとえば波長λqの光信号）が送られてきている。そこでこの入力光波長情報が「λq」の光信号と、中継ノード２０４から送られてきた入力光波長情報「λ」の光信号との共有化がこの中継ノード２５１で新たに判別されてよいことは当然である。
【００５４】
図１１は、以上説明した光波長共有システムにおける共有する光信号の波長の選定処理の様子を一般化して表わしたものである。図４〜図６と共に説明する。
【００５５】
ＣＰＵ２３１は、所定の単位時間が経過したかを判別し（ステップＳ３０１）、経過したならば（Ｙ）、そのときの中継ノード２０４における各入力光波長情報を参照しながら、波長利用効率等の各種の情報を演算する。そして、現時点におけるこれらの値を算出してメモリテーブル２３２Ａを最新の状態に更新する（ステップＳ３０２）。
【００５６】
メモリテーブル２３２Ａを更新すると、共有判断情報が「○」となっていたものが「△」や「×」となったり、今まで波長を共有していた２つの波長が、それらの波長利用効率の低下によって１つの波長で共有状態を保持できなくなったりする場合がある。そこで、ＣＰＵ２３１は、共有を保持できるパスが自ノードで依然として存在するかを判別する（ステップＳ３０３）。
【００５７】
そのようなパスが自ノードに現時点でも存在する場合（Ｙ）、ＣＰＵ２３１は基幹ネットワーク網２０１においてその波長内のトラフィック量で現在の共有を維持できるかをチェックする（ステップＳ３０４）。この結果、共有を維持できるとＣＰＵ２３１が判別した場合には（Ｙ）、制御チャネル２３５によって現状の該当するパスを保持して共有関係がそのまま維持される（ステップＳ３０５）。この場合には基幹ネットワーク網２０１内での第１〜第３の基幹ネットワークノード２０２1〜２０２3からのデータの送出が従来通り行われて、処理はステップＳ３０１に戻る（リターン）。
【００５８】
これに対して、ステップＳ３０４で共有を維持できないと判別した場合（Ｎ）、ＣＰＵ２３１は制御チャネル２３５によって現状の該当するパスによる共有関係を解除する。そして１つの波長の光信号として該当する中継ノードから送出していた光信号に対してそれぞれ異なった波長を割り当てて、解除後の光パスの制御を行う（ステップＳ３０６）。この場合には基幹ネットワーク網２０１内での第１〜第３の基幹ネットワークノード２０２1〜２０２3からのデータの送出が変更後のパスに従って行われて、処理はステップＳ３０１に戻る（リターン）。
【００５９】
一方、ステップＳ３０３で、現在注目しているノード（自ノード）で波長を共有にするパスが存在しなくなったと判別した場合（Ｎ）、ＣＰＵ２３１は基幹ネットワーク網２０１内の他のノードで波長の共有が可能であるかをチェックする（ステップＳ３０７）。可能であれば（Ｙ）、制御チャネル２３８を用いて該当する他の中継ノードで波長の共有化を実施する（ステップＳ３０８）。具体的には、スイッチ部２２１を用いて、複数の光信号に関して波長を共有できる他の中継ノードに向けた経路選択を実施させる。この後、基幹ネットワーク網２０１内での第１〜第３の基幹ネットワークノード２０２1〜２０２3からのデータの送出が従来通り行われて、処理はステップＳ３０１に戻る（リターン）。
【００６０】
ＣＰＵ２３１がステップＳ３０７で基幹ネットワーク網２０１内の他のノードでも波長の共有が不可能であると判別した場合には（Ｎ）、波長の共有は行われない。すなわち、基幹ネットワーク網２０１内で第１〜第３の基幹ネットワークノード２０２1〜２０２3からのデータの送出が初期の光パスを用いて行われて、処理はステップＳ３０１に戻ることになる（リターン）。
【００６１】
以上説明したように本実施の形態の光波長共有システム２００によれば、基幹ネットワーク網２０１内の中継ノードでＣＰＵが、入力した各光信号の状況を見て、２つの異なった波長の光信号を１つの波長の光信号として共有が可能な場合には、波長の共有を行うようにした。このような波長の共有化によって基幹ネットワーク網２０１内で使用する光信号の波長の数を減少させることができる。この光の波長数の削減に伴い、近接する他の波長への干渉を低減することができる。環境変化に伴う熱変動等の変動があった場合、光の波長は周囲温度による周波数変動の影響を受けやすく、近接する周波数帯が近いほど環境温度に対するリスクが生じる。本実施の形態によれば、光の波長の削減により他光波長への干渉が低減できるため、動作環境に左右されず通信品質の確保が可能になる。また、各光波長の利用効率を上げることができる。更に、波長の利用効率が低い光波長同士が同じ光波長を用いて通信することにより、光波長内の利用効率の最適化を実現し、波長数の削減に伴う通信帯域（通信ができる波長）の確保が可能になる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、通信効率の向上に伴う光波長数の削減によって、図５に示した光スイッチ部２２１の制御回路の簡易化や、部品点数の削減に伴う消費電力低減を図ることができる。また、これに伴って光波長共有システム２００を構成する装置の小型化やコストダウンを図ることができる。
【００６３】
＜発明の変形可能性＞
【００６４】
以上説明した実施の形態では光の波長の共有のために、図６に示したＯ／Ｅ変換部２３６と、Ｅ／Ｏ変換部２３９を必要とした。しかしながら、光メモリを使用して制御チャネルの情報を光のまま抜き取り、判断できるようにすれば、光スイッチ部２２１への切り替え制御命令をＯ／Ｅ変換無しに瞬時に行うことができる。また、Ｏ／Ｅ変換部２３６やＥ／Ｏ変換部２３９を不要とすることで、Ｏ／Ｅ変換やＥ／Ｏ変換に伴う信号処理の遅延を抑制することが可能になる。
【００６５】
また、実施の形態で説明したメモリテーブルの構成は、図７等に示した各項目に限定されるものではない。たとえば、メモリテーブルが、各光波長の通過する光ファイバのトラフィック量情報や、各波長が通ることが想定されている光ファイバのトラフィック量情報を持つようにすれば、光パスを再度選定し、輻輳の発生を抑えることが可能になる。
【００６６】
また、制御チャネルの中にＱｏＳ（Quality of Service）情報を付帯させるようにしてもよい。これにより、遅延発生が許されないＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）情報では波長の共有を行わない等のＱｏＳ制御が可能になる。
【００６７】
以上説明した実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されるが、以下の記載に限定されるものではない。
【００６８】
（付記１）
自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信手段と、
この光信号受信手段の受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別手段と、
この波長別利用効率判別手段の判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別手段と、
この共有可否判別手段によって前記特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信手段
とを具備することを特徴とする光波長共有システム。
【００６９】
（付記２）
前記光信号受信手段が受信する光信号は、その光信号のデータの内容を表わしたデータチャネルと、前記光信号のパスの設定等の各種制御に用いられる制御チャネルとによって構成されることを特徴とする付記１記載の光波長共有システム。
【００７０】
（付記３）
前記共有可否判別手段が前記特定の１つの波長で共有できると判別した複数の光信号の同一波長における利用効率から自ノードでのこれらの光信号の共有状態を保持できるかを判別する共有保持可否判別手段と、
この共有保持可否判別手段で自ノードでの共有状態の保持が可能でないと判別したとき前記複数の光信号にそれぞれ異なった波長を割り当てることで１つの波長による光信号の共有状態を解除する共有解除手段
とを具備することを特徴とする付記１記載の光波長共有システム。
【００７１】
（付記４）
前記共有保持可否判別手段で自ノードを出発点とする特定の他のノードとの間での共有状態の保持が可能でないと判別したとき、自ノードから前記特定の他のノード以外の他の直結する所定のノードまでの波長の共有が可能かを判別する他ノード共有可否判別手段と、この他ノード共有可否判別手段で波長の共有が可能であると判別したとき、自ノードから前記特定の他のノード以外の他の直結する所定のノードまでを波長を共有する経路として経路選択を行う別経路選択手段とを具備することを特徴とする付記３記載の光波長共有システム。
【００７２】
（付記５）
前記他ノード共有可否判別手段は、前記光信号のパスの設定等の各種制御に用いられる制御チャネルにより情報を収集し、経路選択のための光スイッチの切替制御情報の更新を行うことを特徴とする付記４記載の光波長共有システム。
【００７３】
（付記６）
前記制御チャネルの情報を光から電気信号に変換して判断する光−電気信号判別手段を具備することを特徴とする付記２記載の光波長共有システム。
【００７４】
（付記７）
前記制御チャネルの情報を光のまま抜き取り、判断する光情報直接判別手段を具備することを特徴とする付記２記載の光波長共有システム。
【００７５】
（付記８）
自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信ステップと、
この光信号受信ステップで受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別ステップと、
この波長別利用効率判別ステップによる判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別ステップと、
この共有可否判別ステップによって前記特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信ステップ
とを具備することを特徴とする光波長共有方法。
【００７６】
（付記９）
前記共有可否判別ステップで前記特定の１つの波長で共有できると判別した複数の光信号の同一波長における利用効率から自ノードでのこれらの光信号の共有状態を保持できるかを判別する共有保持可否判別ステップと、
この共有保持可否判別ステップで自ノードでの共有状態の保持が可能でないと判別したとき前記複数の光信号にそれぞれ異なった波長を割り当てることで１つの波長による光信号の共有状態を解除する共有解除ステップ
とを更に具備することを特徴とする付記８記載の光波長共有方法。
【００７７】
（付記１０）
前記共有保持可否判別ステップで自ノードを出発点とする特定の他のノードとの間での共有状態の保持が可能でないと判別したとき、自ノードから前記特定の他のノード以外の他の直結する所定のノードまでの波長の共有が可能かを判別する他ノード共有可否判別ステップと、
この他ノード共有可否判別ステップで波長の共有が可能であると判別したとき、自ノードから前記特定の他のノード以外の他の直結する所定のノードまでを波長を共有する経路として経路選択を行う別経路選択ステップ
とを更に具備することを特徴とする付記９記載の光波長共有方法。
【００７８】
（付記１１）
コンピュータに、
自ノードを経由して他のネットワークノードに送出すべき光信号をそれぞれ受信する光信号受信処理と、
この光信号受信処理で受信した光信号のそれぞれについて、これらの送信に使用された波長における利用効率を判別する波長別利用効率判別処理と、
この波長別利用効率判別処理による判別結果を用いて、同一の経路に向けて送出される複数の異なった波長の光信号を共通の特定の１つの波長で共有できるか否かを判別する共有可否判別処理と、
この共有可否判別処理によって前記特定の１つの波長による共有が可能と判別したとき、前記複数の異なった波長の光信号をその特定の１つの波長で共有して、それぞれの光信号を次のノードに送出する光信号送信処理
とを実行させることを特徴とする光波長共有プログラム。
【００７９】
（付記１２）
前記共有可否判別処理で前記特定の１つの波長で共有できると判別した複数の光信号の同一波長における利用効率から自ノードでのこれらの光信号の共有状態を保持できるかを判別する共有保持可否判別処理と、
この共有保持可否判別処理で自ノードでの共有状態の保持が可能でないと判別したとき前記複数の光信号にそれぞれ異なった波長を割り当てることで１つの波長による光信号の共有状態を解除する共有解除処理
とを更にコンピュータに実行させることを特徴とする付記１１記載の光波長共有プログラム。
【００８０】
（付記１３）
前記共有保持可否判別処理で自ノードを出発点とする特定の他のノードとの間での共有状態の保持が可能でないと判別したとき、自ノードから前記特定の他のノード以外の他の直結する所定のノードまでの波長の共有が可能かを判別する他ノード共有可否判別処理と、
この他ノード共有可否判別処理で波長の共有が可能であると判別したとき、自ノードから前記特定の他のノード以外の他の直結する所定のノードまでを波長を共有する経路として経路選択を行う別経路選択処理
とを更にコンピュータに実行させることを特徴とする付記１２記載の光波長共有プログラム。
【符号の説明】
【００８１】
１０、２００  光波長共有システム
１１  光信号受信手段
１２  波長別利用効率判別手段
１３  共有可否判別手段
１４  光信号送信手段
２０  光波長共有方法
２１  光信号受信ステップ
２２  波長別利用効率判別ステップ
２３  共有可否判別ステップ
２４  光信号送信ステップ
３０  光波長共有プログラム
３１  光信号受信処理
３２  波長別利用効率判別処理
３３  共有可否判別処理
３４  光信号送信処理
２０１  基幹ネットワーク網
２０２1  第１の基幹ネットワークノード
２０２2  第２の基幹ネットワークノード
２０２3  第３の基幹ネットワークノード
２０３1  第１の基幹ネットワーク
２０３2  第２の基幹ネットワーク
２０３3  第３の基幹ネットワーク
２０４  中継ノード
２２１  光スイッチ部
２２２  波長多重部
２２３  制御プレーン部
２３１  ＣＰＵ
２３２  メモリ
２３２Ａ  メモリテーブル
２３４、２３７  データチャネル
２３５  制御チャネル
２３６  Ｏ／Ｅ変換部
２３９  Ｅ／Ｏ変換部
【図１】
2012070303.tif 000003
【図２】
2012070303.tif 000004
【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】
2012070303.tif 000009
【図８】
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【図９】
2012070303.tif 000011
【図１０】
2012070303.tif 000012
【図１１】
2012070303.tif 000013
【図１２】
2012070303.tif 000014
【図１３】
2012070303.tif 000015