(57)【要約】【課題】  トランスポンダ集約光スイッチのポートに設定されるパスの収容効率を向上させる。【解決手段】  スイッチ制御装置は、伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、トランスポンダ及び光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、をそれぞれに備える第１のノードと第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示に含まれる情報からパスに求められる特性を判定するパス特性判定部と、トランスポンダ集約光スイッチの光スイッチ側のポートである第１のポートとトランスポンダ側のポートである第２のポートとの接続の組合せ毎の特性を保持した特性テーブルと、パスに求められる特性を満足する第１のポートと第２のポートとの組合せを第１のノードと第２のノードとのそれぞれについて特性テーブルから検索して出力するスイッチポート検索部と、を備える。【選択図】図３
2016171514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、をそれぞれに備える第１のノード及び第２のノードの間にパスを設定する指示であるパス設定指示に含まれる情報から前記パスに求められる特性を判定するパス特性判定手段と、
前記トランスポンダ集約光スイッチの前記光スイッチ側のポートである第１のポートと前記トランスポンダ側のポートである第２のポートとの接続の組合せ毎の特性を保持した特性テーブルと、
前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記特性テーブルから検索して出力するスイッチポート検索手段と、
を備えるスイッチ制御装置。
【請求項２】
前記特性テーブルは、前記トランスポンダ集約光スイッチの前記第１のポートと前記第２のポートとの間の、光損失特性及び偏光依存損失特性の情報を含む、請求項１に記載されたスイッチ制御装置。
【請求項３】
前記スイッチポート検索手段は、前記光損失特性及び前記偏光依存損失特性がそれぞれ最悪となる波長における前記光損失特性及び前記偏光依存損失特性と、前記光損失特性と前記偏光依存損失特性との波長依存性を示す波長依存特性関数と、を用いて前記第１のポートと前記第２のポートとの間の波長依存特性を算出する、請求項２に記載されたスイッチ制御装置。
【請求項４】
前記特性テーブルは、前記光損失特性及び前記偏光依存損失特性がそれぞれ最悪となる波長における、前記光損失特性及び前記偏光依存損失特性の情報を含む、請求項３に記載されたスイッチ制御装置。
【請求項５】
前記特性テーブルは、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の光損失、及び、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の偏光依存性に応じて複数に分割され、
前記スイッチポート検索手段は、前記パスに求められる特性の判定結果に基づいて、分割された前記特性テーブルのいずれかを選択し、選択された前記分割された特性テーブルから前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを検索する、
請求項１乃至４のいずれかに記載のスイッチ制御装置。
【請求項６】
前記第１のノードと前記第２のノードとの間の経路の情報に基づいて、前記第１のポートの一部が前記特性テーブルの検索から除外される、
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のスイッチ制御装置。
【請求項７】
前記スイッチポート検索手段は、前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せのうち、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の特性が最も悪いポートの組合せを検索する、
請求項１乃至６のいずれかに記載されたスイッチ制御装置。
【請求項８】
伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、前記トランスポンダ集約光スイッチのポートの接続を制御する制御手段と、をそれぞれに備える第１のノード及び第２のノードと、
前記第１及び第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示を受け付けるパス設定受付手段と、
請求項１乃至７のいずれかに記載されたスイッチ制御装置と、
を備え、
前記制御手段は、前記スイッチポート検索手段の検索結果に基づいて、前記トランスポンダ集約光スイッチの前記第１及び第２のポートの接続を制御する、スイッチ制御システム。
【請求項９】
前記トランスポンダ集約光スイッチは、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の波長依存特性を測定する波長依存特性計測手段をさらに備え、
前記スイッチポート検索手段は、前記波長依存特性計測手段の測定結果に基づいて、前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記特性テーブルから検索して出力する、請求項８に記載されたスイッチ制御システム。
【請求項１０】
伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、をそれぞれに備える第１のノードと第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示に含まれる情報から前記パスに求められる特性を判定し、
前記トランスポンダ集約光スイッチの前記光スイッチ側のポートである第１のポートと前記トランスポンダ側のポートである第２のポートとの接続の組合せ毎の特性を保持し、
前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記保持された特性から検索して出力する、
スイッチ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ制御装置及びスイッチ制御方法に関し、特に、光ネットワークのノードで用いられる光スイッチ及び光スイッチの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンに代表される携帯端末の急速な普及、及び、端末の高性能化に伴う高精細画像を含むデータ通信の大容量化により、ネットワークに流れるトラフィックは急速に増大している。ある調査によると、国内の２０１２年度のブロードバンド契約者の総ダウンロードトラフィックは約１．７Ｔｂｐｓ（terabit per second、テラビット毎秒）である。さらに、ダウンロードトラフィックは年率約２０％で増大を続けており２０２０年にはＰｂｐｓ（petabit per second、ペタビット毎秒）級になる、とも予測されている。
【０００３】
このような予測を背景に、コアネットワークでは、複数の異なる波長の光信号を１本の光ファイバに多重して伝送する波長分割多重（wavelength division multiplexing、ＷＤＭ）通信技術などの、大容量化技術の開発が進められてきた。初期のＷＤＭ通信では、ノード間はポイント・ツー・ポイントで結ばれていた。ノードを通過する光信号はノード内で電気信号に変換された後、再度光信号に変換されて次のノードに送信されていた。
【０００４】
ノードにおける光信号の電気信号への変換により、電気スイッチのポート数及び電気スイッチの消費電力は顕著に増大する。このため、ノードを通過するトラフィックを光のままカットスルー方式で転送する光アドドロップマルチプレクス（optical add-drop multiplexing、ＯＡＤＭ）システムや、光クロスコネクト（optical cross connect、ＯＸＣ）システム等の技術が開発されている。一方、携帯端末の普及及び画像データのストリーム配信は突発的なトラフィック変動を生じさせる場合があるため、コアネットワークには大容量化に加えてトラフィック変動に対する柔軟性が求められる。
【０００５】
さらに、エラスティクネットワークの研究開発が進められている。エラスティクネットワークは、ＩＴＵ−Ｔ勧告によってグリッドとして固定されていた波長割り当てを柔軟化して、効率的な波長割り当てを行う。その結果、エラスティクネットワークは、コアネットワークが動的なトラフィック変動に対応することを可能にする。ＩＴＵ−Ｔは、The International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sectorの略である。このように、複雑化するネットワークを光レイヤで動的かつ柔軟に制御する技術の重要性が高まっている。
【０００６】
複雑化するネットワークにおいて、動的かつ柔軟にパスを収容する技術として、図１３に示すダイナミックノード９００が提案されている。図１３に示されたダイナミックノード９００は、伝送路から入力された波長多重光信号（ＷＤＭ信号）を光スイッチ（波長選択スイッチ等）９０１で受信し、波長単位で光信号を所望の経路に切り替える。さらに、ダイナミックノード９００は、波長制約、方路制約及び波長競合なく、波長可変トランスポンダ９０３からの光信号を、トランスポンダ集約光スイッチ９０２経由で動的に光スイッチ９０１に挿入する。トランスポンダ集約光スイッチは、ＴＰＡ（transponder aggregator）とも呼ばれる。さらに、ダイナミックノード９００は、光スイッチ９０１からの光信号を波長可変トランスポンダ９０３に動的に分岐できる。その結果、ダイナミックノード９００は、動的かつ柔軟にパスを収容できる。
【０００７】
図１４は、トランスポンダ集約スイッチ９０２の構成例を示す。波長制約、方路制約及び波長競合なくスイッチング可能なスイッチとして、さまざまな構造が提案されている。図１４のトランスポンダ集約スイッチ９０２は、スプリット・アンド・セレクト型と呼ばれる。トランスポンダ集約スイッチ９０２は、伝送路ポートから入力された光信号を１：８スプリッタ９０２１で８分岐する。伝送路ポートは、トランスポンダ集約スイッチ９０２の、光スイッチ９０１側のポートである。光スイッチ９０１は、伝送路から所定の波長のパスを分岐して伝送路ポートと接続する。トランスポンダ集約スイッチ９０２は、８：１セレクタ９０２２において、トランスポンダポートに接続する必要がある光信号を選択する。このような構成により、トランスポンダ集約スイッチ９０２は、波長制約、方路制約及び波長競合のないスイッチングが可能である。なお、図１４のトランスポンダ集約スイッチ９０２は８×８構成であるが、ポート数はこれに限定されない。
【０００８】
図１４に示すように、トランスポンダ集約スイッチ９０２は、非常に多くのスイッチ素子を集積する必要がある。このため、さまざまな技術によるスイッチが開発されてきた。トランスポンダ集約スイッチ９０２に用いられるスイッチ素子としては、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）光スイッチ、ＬＣＯＳ（liquid crystal on silicon）光スイッチ、ＰＬＣ（planar lightwave circuit）光スイッチ、シリコン光スイッチ等がある。
【０００９】
ＭＥＭＳ光スイッチは、シリコン基板上に形成したマイクロミラーの角度を変化させることにより光路を切り替える。ＬＣＯＳ光スイッチは、シリコン基板上に形成した液晶層の屈折率を変化させ、入射光の反射角を変えることにより光路を切り替える。ＰＬＣ光スイッチは、シリコン基板上に石英光導波路でＭＺ（Mach-Zehnder、マッハツェンダ）干渉計を構成し光の通過及び非通過を制御する。シリコン光スイッチは、シリコン基板上にシリコン光導波路でＭＺ干渉計を構成し光の通過及び非通過を制御する。
【００１０】
次に、前述したＰＬＣ光スイッチやシリコン光スイッチで用いられる、ＭＺ干渉計を用いたスイッチ素子について説明する。図１５は複数のＭＺ干渉計光スイッチ９２０を含む光スイッチの構成を示す図である。図１５では、８ポートの光スイッチの例が示される。ＭＺ干渉計光スイッチ９２０は、２つの光カプラ９２１及び９２４と、光カプラ間を結ぶ等長の光導波路９２２と、光導波路９２２の屈折率を変化させる位相シフタ９２３を備える。ＭＺ干渉計型光スイッチ９２０に入力された光信号は光カプラ９２１において１：１の光パワー比で２分岐される。２分岐された光信号は、位相シフタ９２３を通過後に、光カプラ９２４で結合される。ＭＺ干渉計光スイッチ９２０では、位相シフタ９２３の非駆動時にクロスポートから全ての光信号が出力される。また、位相シフタを駆動すると、光導波路を進む光信号の速度が変化する。このため、２台の位相シフタを異なる条件で駆動すると、光信号が光カプラ９２４で合流する際に、光信号間の位相差が生じる。この位相差を最適化することによりバーポート（bar port）から全ての光信号を出力することができる。
【００１１】
なお、位相シフタ９２３には、ヒータを用いて光導波路の屈折率を変化させる熱光学効果型や、光導波路に電圧を印加することにより屈折率を変化させる電気光学効果型がある。しかし、ＰＬＣやシリコンは電気光学効果が小さいため、通常、位相シフタには熱光学効果型が用いられる。
【００１２】
次に、熱光学効果型位相シフタについて説明する。熱光学効果型位相シフタは、光導波路上あるいは光導波路近傍に形成された薄膜抵抗体で構成される。薄膜抵抗体への通電により光導波路の温度を上昇させることで、光導波路の屈折率が変化する。一般的な熱光学効果型位相シフタでは、スイッチ素子内の光カプラの間を結ぶ２本の光導波路に対応する、１対の薄膜抵抗体が形成される。薄膜抵抗体の一端は電極を介してグランドに接続され、他端は電源に接続された電気スイッチに接続される場合が多い。光信号の位相を変化させようとする位相シフタの切り替えスイッチをオンすることにより、位相シフタに電流が流れ、薄膜抵抗体の温度が上昇する。その結果、光導波路の屈折率が変化して光信号のスイッチング動作が行われる。
【００１３】
一般的なシリコン光スイッチを構成する光導波路は、コアとクラッドとの間の屈折率差が大きいため、小型集積化が可能である。このため、シリコン光スイッチは今後のポート数の拡大の需要に対応できる技術として期待されている。しかし、シリコン光スイッチの構造及びプロセスの技術は発展途上であり、ＰＬＣ光スイッチと比較して、シリコン光スイッチでは充分に一様な特性が得られないという問題がある。図１６〜図１８は、シリコン光スイッチの特性例を示す図である。図１６は、シリコン光スイッチのポート毎の光損失特性のばらつきの例を示す。図１７は、シリコン光スイッチのポート毎の光損失特性の偏光依存特性のばらつきの例を示す。図１８は、シリコン光スイッチの光損失特性の波長依存特性の例を示す。図１８は、スイッチＯＮ時及びＯＦＦ時の、異なる２ポートの損失の波長依存特性の例を実線と破線とで示す。
【００１４】
ネットワークで用いられる光信号のフォーマットとしては、例えばＮＲＺ（non-return to zero）信号、ＤＰ−ＱＰＳＫ（dual polarization-quadrature phase shift keying）信号、ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）信号がある。これらのような複数のフォーマットの光信号を収容するネットワークにおいては、必要とされる伝送路の性能が信号のフォーマット毎に異なる。従って、シリコン光スイッチを用いる場合には、ポート毎の性能ばらつきをも考慮して、ネットワークのパスを決定することが必要となる。その結果、ネットワーク規模が拡大すると、パスを決定するための処理が複雑化するという課題が生じる。
【００１５】
図１９は、一般的なパス設定手順の例を示すフローチャートである。設定手順は、例えば、ダイナミックノード９００において実行される。あるノードに対するパス設定要求が受け付けられると（図１９のステップＳ０１）、設定すべきパスの要求仕様が取り込まれる（Ｓ０２）。次に、要求仕様とパス情報との対応が記載されたパス特性テーブルが検索され（Ｓ０３）、要求仕様を満足するパスが決定される（Ｓ０４）。次に、決定されたパス情報をもとにノード内の光スイッチが切り替えられ（Ｓ０５）、トランスポンダがＯＮとされる（Ｓ０６）。
【００１６】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、トランスポンダ集約光スイッチ９０２の特性テーブルの例を示す図である。図２０Ａは、光損失特性がテーブル化された例を示す。図２０Ｂは、光損失の偏光依存損失特性がテーブル化された例を示す。Ｎ１及びＮ２は、トランスポンダ集約光スイッチ９０２のポート番号である。図２０Ａ及び図２０Ｂに示されるトランスポンダ集約光スイッチ９０２の入出力ポート数は、いずれも８ポートである。図２０Ａに示される数値はポートＮ１とポートＮ２との間の光損失（ｄＢ）であり、図２０Ｂに示される数値は偏光依存性による光損失の変動量（ｄＢ）である。図２０Ａ及び図２０Ｂは特定の波長λ１における特性を示す。異なる波長についても図２０Ａ及び図２０Ｂと同様のテーブルを作成することで、トランスポンダ集約光スイッチ９０２の波長特性を表現できる。
【００１７】
ノード１とノード２との間にパスが設定される場合に、ノード１及びノード２のポートのそれぞれが光損失特性、偏光依存損失特性、波長依存特性について全ての特性値を保持するテーブルを作成する場合を考える。この場合、パスの始点及び終点に配置されたトランスポンダ集約光スイッチのテーブルの要素数は、「トランスポンダ集約光スイッチの伝送路ポートの数」×「トランスポンダ集約光スイッチのトランスポンダポートの数」×波長数×２（光損失特性、偏光依存損失特性）となる。トランスポンダ集約光スイッチの入出力ポート数を８、波長数を４０とすると、合計要素数は８×８×４０×２＝５１２０となる。スイッチのポート数や波長数が増大するとテーブルはさらに巨大化する。
【００１８】
本発明に関連して、特許文献１〜特許文献３には、ノードにおける経路決定技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２０１４−０９９７７５号公報（［００１６］段落）
【特許文献２】特開２００９−２３２３２０号公報（［００３０］段落）
【特許文献３】特開２００３−１４３６２９号公報（［００３２］段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
以上に説明したダイナミックノード９００には、パスの収容効率を高めることができないという課題がある。その理由は、ダイナミックノード９００では、収容するパスに用いられるトランスポンダ集約光スイッチのポートが、光信号の要求品質を考慮して決定されないためである。光信号の要求品質は、一般に、光信号のフォーマット毎に異なる。そして、トランスポンダ集約光スイッチ９０２において、特性の良いポートを必要としない光信号のパスに、特性の良いポートが割り当てられると、その後、特性の良いポートを、良好な特性を必要とする光信号のパスに割り当てることができなくなる恐れがある。そして、特許文献１〜３は、このような課題を解決するための技術を開示していない。
【００２１】
（発明の目的）  本発明は、トランスポンダ集約光スイッチのポートに設定されるパスの収容効率を向上させるための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のスイッチ制御装置は、伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、をそれぞれに備える第１のノードと第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示に含まれる情報から前記パスに求められる特性を判定するパス特性判定手段と、前記トランスポンダ集約光スイッチの前記光スイッチ側のポートである第１のポートと前記トランスポンダ側のポートである第２のポートとの接続の組合せ毎の特性を保持した特性テーブルと、前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記特性テーブルから検索して出力するスイッチポート検索手段と、を備える。
【００２３】
本発明のスイッチ制御方法は、伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、をそれぞれに備える第１のノードと第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示に含まれる情報から前記パスに求められる特性を判定し、前記トランスポンダ集約光スイッチの前記光スイッチ側のポートである第１のポートと前記トランスポンダ側のポートである第２のポートとの接続の組合せ毎の特性を保持し、前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記保持された特性から検索して出力する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、トランスポンダ集約光スイッチのポートに設定されるパスの収容効率を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の実施形態のネットワーク１００の構成図である。
【図２】ノード１０１の構成を示すブロック図である。
【図３】ネットワーク１００の機能ブロックを抜粋して示す図である。
【図４Ａ】特性テーブル３０６に保存される特性テーブルの例を示す図である。
【図４Ｂ】特性テーブル３０６に保存される特性テーブルの例を示す図である。
【図４Ｃ】トランスポンダ集約光スイッチ２０５の光損失特性及び偏光依存損失特性の波長依存性の例を示す図である。
【図５Ａ】判定結果に基づいて、図４Ａ及び図４Ｂに示される特性を分割して得られた図の例である。
【図５Ｂ】判定結果に基づいて、図４Ａ及び図４Ｂに示される特性を分割して得られた図の例である。
【図５Ｃ】判定結果に基づいて、図４Ａ及び図４Ｂに示される特性を分割して得られた図の例である。
【図５Ｄ】判定結果に基づいて、図４Ａ及び図４Ｂに示される特性を分割して得られた図の例である。
【図６】シリコン光スイッチ４０１の構成例を示す図である。
【図７】ノード１０１のパス設定を説明するための図である。
【図８】トランスポンダ集約光スイッチ２０５の制御手順の例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態におけるノード１０１の動作を説明するためのブロック図である。
【図１０】８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２のポート毎の波長依存特性を測定する手順の例を示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態におけるネットワーク構成を示した図である。
【図１２Ａ】第３の実施形態における特性テーブルの例を示す図である。
【図１２Ｂ】第３の実施形態における特性テーブルの例を示す図である。
【図１２Ｃ】第３の実施形態における特性テーブルの例を示す図である。
【図１２Ｄ】第３の実施形態における特性テーブルの例を示す図である。
【図１３】ダイナミックノード９００の構成図である。
【図１４】トランスポンダ集約スイッチ９０２の構成例を示す図である。
【図１５】複数のＭＺ干渉計型光スイッチ９２０を含む光スイッチの構成を示す図である。
【図１６】シリコン光スイッチのポート毎の光損失特性のばらつきの例を示すグラフである。
【図１７】シリコン光スイッチのポート毎の光損失の偏光依存特性のばらつきの例を示すグラフである。
【図１８】シリコン光スイッチの光損失の波長依存特性の例を示すラフである。
【図１９】一般的なパス設定手順の例を示すフローチャートである。
【図２０Ａ】トランスポンダ集約光スイッチ９０２の光損失特性がテーブル化された例である。
【図２０Ｂ】トランスポンダ集約光スイッチ９０２の光損失の偏光依存損失特性がテーブル化された例である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
次に、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。なお、本実施形態では、トランスポンダ集約光スイッチの波長依存特性がポート毎にばらつかない場合について説明する。
【００２７】
図１は第１の実施形態のネットワーク１００の構成図である。ネットワーク１００は、ノードＮ１〜ノードＮ２５と、ネットワークマネージメントシステム（network management system、ＮＭＳ）１０２とを備える。以下では、ノードＮ１〜ノードＮ２５に共通する内容に関しては、単にノード１０１と記載する場合がある。
【００２８】
ネットワーク１００においては、波長多重光信号（ＷＤＭ信号）を送受信するノード１０１がメッシュ状に接続される。図１に示すネットワーク１００は、ノード１０１によって構成された５×５メッシュネットワークである。ノード１０１のそれぞれには、図示されないクライアント装置が接続される。ノード１０１は、クライアント装置からのパス設定要求をＮＭＳ１０２に転送する通信路も備える。ＮＭＳ１０２は、ネットワーク１００に含まれる全てのノード１０１との通信が可能である。図１には、ノード１０１とＮＭＳ１０２との間の通信路は一部のみ示される。ＮＭＳ１０２は、クライアント装置からのパス設定要求をノード１０１経由で受け付けて、パスの経路を探索する。ＮＭＳ１０２は、経路探索の結果に基づき、パスの始点及び終点のノード１０１が備えるトランスポンダ集約光スイッチの切り替え指示を行う。なお、本実施形態ではネットワーク１００は５×５メッシュネットワークであるが、メッシュネットワークの大きさは５×５に限定されない。また、ネットワーク１００は、リングネットワーク、マルチリングネットワーク等でもよい。
【００２９】
図２は、ノード１０１の構成例を示すブロック図である。ノード１０１の構成は、図１のノードＮ１〜ノードＮ２５で共通である。ノード１０１は、光スイッチ２０３、トランスポンダ集約光スイッチ２０５、波長可変トランスポンダ２０６及びノードコントローラ２０７を備える。
【００３０】
光スイッチ２０３は、Ｎ（Ｎは正の整数）本の伝送路２０１から入力されたノード１０１において波長可変トランスポンダ（以下、単に「トランスポンダ」という。）２０６の方向へ分岐されないＷＤＭ信号を、光のまま波長単位で経路を切り替えて伝送路２０１へ送出する。また、光スイッチ２０３は、ノード１０１において伝送路２０１から分岐されるＷＤＭ信号、及び、ノード１０１において伝送路２０１へ挿入されるＷＤＭ信号の経路を、波長単位で切り替える。分岐挿入ポート２０２は、光スイッチ２０３とトランスポンダ集約光スイッチ２０５とを接続するポートである。
【００３１】
トランスポンダ集約光スイッチ２０５は、任意の分岐挿入ポート２０２と任意のトランスポンダポート２０４を波長単位で接続する。図２に示すトランスポンダ集約光スイッチ２０５は、Ｍ（Ｍは正の整数）本の分岐挿入ポート２０２と、Ｍ本のトランスポンダポート２０４を備える。トランスポンダ２０６は、トランスポンダポート２０４へ接続され、任意の波長の光信号を受信及び送信する。ノードコントローラ２０７は、ＮＭＳ１０２からの指示を受け、ノード１０１内のデバイス（すなわち、光スイッチ２０３、トランスポンダ集約光スイッチ２０５及びトランスポンダ２０６）を制御する。
【００３２】
Ｍ本の分岐挿入ポート２０２は光スイッチ２０３と接続される。光スイッチ２０３は、所定のパスが構成されるようにＭ本の分岐挿入ポート２０２とＮ本の伝送路２０１とを接続する。Ｍ及びＮは、ネットワーク１００の仕様により定められる。
【００３３】
図３は、ネットワーク１００が備える機能ブロックを抜粋して示す図である。図３には、トランスポンダ２０６、並びに、トランスポンダ集約光スイッチ２０５、ＮＭＳ１０２及びノードコントローラ２０７の機能のうち本実施形態にかかわる部分が示される。図３において、トランスポンダ集約光スイッチ２０５は、８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２、並びに駆動回路３０３を備える。駆動回路３０３は、８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２を駆動する。
【００３４】
８×８シリコン光スイッチ３０１は、トランスポンダ２０６が送信する光信号を伝送路２０１に挿入する際に用いられる、挿入側に配置された光スイッチである。８×８シリコン光スイッチ３０２は、伝送路２０１からの光信号をトランスポンダ２０６で受信する際に用いられる、分岐側に配置された光スイッチである。
【００３５】
図２に示す光スイッチ２０３との接続数又はトランスポンダ２０６との接続数が８本に満たない場合は、８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２の一部のポートのみが使用されてもよい。トランスポンダが４台の場合は、１台の８×８シリコン光スイッチを、入出力が４ポートの挿入側のシリコン光スイッチ及び入出力が４ポートの分岐側のシリコン光スイッチとして使用してもよい。
【００３６】
ＮＭＳ１０２は、パス設定受付部３０４、パス特性判定部３０５、スイッチポート検索部３０７及び特性テーブル３０６を備える。ＮＭＳ１０２は、例えばサーバ装置である。パス設定受付部３０４は、クライアントからのパス設定指示を受け付ける。パス設定指示には、パスで使用される光信号のフォーマットの情報が含まれる。パス特性判定部３０５は、パスで使用される光信号のフォーマットに基づいて、パスに求められる特性を判定する。パスに求められる特性には、例えば、光信号が満足すべき光損失特性、偏光依存損失特性及び波長依存特性がある。特性テーブル３０６には、ノードＮ１〜Ｎ２５に含まれるそれぞれのトランスポンダ集約光スイッチ２０５の特性が記録される。具体的には、特性テーブル３０６は、分岐挿入ポート２０２とトランスポンダポート２０４との間の、ポート間の接続状態に対応する光損失特性、偏光依存損失特性及び波長依存特性を、トランスポンダ集約光スイッチ２０５毎（すなわち、ノード１０１毎）に保持する。特性テーブル３０６は、データベース装置で構成されてもよい。スイッチポート検索部３０７は、パス設定指示により要求されたパスの特性を満足するトランスポンダ集約光スイッチ２０５の入出力ポートの組合せを特性テーブル３０６に基づいて検索して、その結果を出力する。
【００３７】
ノードコントローラ２０７は、駆動回路制御部３０８を備える。駆動回路制御部３０８は、スイッチポート検索部３０７から出力される検索結果に基づいて駆動回路３０３を制御する。
【００３８】
次に、特性テーブル３０６について説明する。ここでは、パス設定指示により、ノードＮ７とノードＮ１９とが接続される場合について説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、特性テーブル３０６に保存される、ノードＮ７の特性テーブルの例を示す図である。ノードＮ１９に関しても、図４Ａ及び図４Ｂと同様の形式による特性テーブルが作成される。
【００３９】
図１に示すように、ノードＮ７及びノードＮ１９の方路はそれぞれ４本（Ｎ＝４）である。本実施形態では分岐挿入ポートの数及びトランスポンダポートの数も４（Ｍ＝４）である。すなわち、図４Ａ及び図４Ｂに示される特性テーブル全体の要素数は４×４＝１６個となる。図１には、ノードＮ７及びノードＮ１９の伝送路の近傍に、対応する分岐挿入ポート２０２のポート番号１〜４が付される。
【００４０】
図４Ａ及び図４Ｂでは分岐挿入ポートの番号はＤの列、トランスポンダポートの番号はＴの行で示される。図４Ａに示す値（特性テーブル値）は、ノードＮ７のトランスポンダ集約光スイッチ２０５のポート間の損失を示す。例えば、トランスポンダポート２（Ｔ＝２）と分岐挿入ポート３（Ｄ＝３）との間の損失は２１ｄＢである。ポート間の損失としては、次に述べる偏光依存損失特性を含む最大値、最小値あるいは平均値を用いることができる。図４Ｂの特性テーブル値はトランスポンダ集約光スイッチ２０５のポート間の、損失の偏光依存特性（偏光依存損失特性）を示す。例えば、トランスポンダポート２と分岐挿入ポート３との間の損失の偏光依存損失特性は１．５ｄＢである。
【００４１】
図４Ｃは、トランスポンダ集約光スイッチ２０５の光損失特性及び偏光依存損失（Polarization Dependent Loss、ＰＤＬ）特性の波長依存性の例を示す図である。図４Ｃに示されるように、光損失特性及び偏光依存損失特性は波長に依存する。このため、本来は波長毎に図４Ａ及び図４Ｂの特性テーブルを用意する必要がある。しかし、これらの波長依存特性はある一定の関数として表現が可能である。また、本実施形態においてはポート毎の波長依存特性のばらつきがない場合について説明する。従って、本実施形態では波長毎の特性テーブルは用意せず、波長依存特性を示す重みづけの値を用いて波長毎の特性を算出する。
【００４２】
具体的には、光損失特性及び偏光依存損失特性が最悪となる波長（λｍ）は設計時にあらかじめ把握可能である。このため、本実施形態では波長λｍにおける光損失特性及び偏光依存損失特性のテーブルのみが用意される。その他の波長における光損失特性及び偏光依存損失特性は、光損失特性あるいは偏光依存損失特性に対応する重みづけ値を用いて計算される。例えば、波長がλｎのときに重みづけ値が０．７となる場合は、λｍの特性テーブル値に０．７を掛けた値を特性テーブル値とする。なお、重み付けの基準となる波長は、特性が最悪となる波長（λｍ）でなくともよい。
【００４３】
次に、パス特性判定部３０５におけるパスに求められる特性の判定結果の分類に従って、特性テーブルが分割される。分割により、特性テーブルの検索範囲を縮小できる。図５Ａ〜図５Ｄは、所定の基準に基づいて、図４Ａ及び図４Ｂに示される特性を分割して得られた図の例である。本実施形態では、パスに求められる特性が光損失「大」又は「小」偏光依存損失特性が「大」又は「小」である場合について説明する。
【００４４】
図５Ａ〜図５Ｄは、図４Ａの光損失特性を「大」及び「小」、図４Ｂの偏光依存損失特性を「大」及び「小」に区分して分割するとともに、光損失特性及び偏光依存損失特性を併記することで生成されたテーブルを示す。これらの処理により、図５Ａ〜図５Ｄの４つの特性テーブルが生成される。パス特性判定部３０５あるいはスイッチポート検索部３０７が特性テーブル３０６を分割してもよい。
【００４５】
図５Ａは、トランスポンダ集約光スイッチ２０５のポート間の光損失が２０ｄＢ以上かつ偏光依存性が１ｄＢ以上の特性テーブル（大／大テーブル）を示す。図５Ｂは、光損失が２０ｄＢ未満かつ偏光依存性が１ｄＢ以上の特性テーブル（小／大テーブル）を示す。図５Ｃは、光損失が２０ｄＢ以上かつ偏光依存性が１ｄＢ未満の特性テーブル（大／小テーブル）を示す。図５Ｄは、光損失が２０ｄＢ未満かつ偏光依存性が１ｄＢ未満の特性テーブル（小／小テーブル）を示す。特性テーブルの分割は、このように特性テーブル値に基づいて行われてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態では光損失特性、偏光依存損失特性に基づいて特性テーブル３０６が作成されたが、パスに求められる特性の種類が異なる場合には、他の特性により特性テーブル３０６が作成されてもよい。さらに、損失の波長依存特性を含む特性テーブルが作成されてもよい。また、図５Ａ〜図５Ｄの判定結果の分類は光損失特性を「大」及び「小」、偏光依存損失特性も同様に「大」及び「小」の２段階とした。しかし、判定に用いられるパスの特性の種類及び判定結果の区分の数は本実施形態の記載に限定されない。
【００４７】
図６はトランスポンダ集約光スイッチ２０５の主たる構成要素であるシリコン光スイッチ４０１の構成例を示す図である。シリコン光スイッチ４０１は、図３の８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２に対応する。シリコン光スイッチ４０１は、スプリッタ４０２、セレクタ４０３、光導波路４０４及び波長可変フィルタ４０５を備える。スプリッタ４０２は、分岐挿入ポート２０２からのＷＤＭ信号を８分岐する１：８のスプリッタである。
【００４８】
シリコン光スイッチ４０１が分岐側、すなわち図３のシリコン光スイッチ３０２として使用される場合は、セレクタ４０３には、８台のスプリッタ４０２において分岐されたＷＤＭ信号が入力される。セレクタ４０３は、８：１のセレクタである。セレクタ４０３は、スプリッタ４０２から入力されるＷＤＭ信号のうち１つを選択して、選択されたＷＤＭ信号を波長可変フィルタ４０５に出力する。光導波路４０４は、スプリッタ４０２とセレクタ４０３を接続する。波長可変フィルタ４０５は、セレクタ４０３において選択されたＷＤＭ信号のうち所定の１つの波長の信号を透過させ、それ以外の波長域の光を阻止する。波長可変フィルタ４０５を透過した光は、トランスポンダポート２０４に出力される。なお、図６の例では、トンランスポンダポート２０４へ所定の波長を出力するために波長可変フィルタ４０５を用いたが、デジタルコヒーレント受信技術を用いて波長が選択されてもよい。また、シリコン光スイッチ４０１の全てのポートが使用される必要はなく、トランスポンダ集約光スイッチ２０５の動作に必要なポートのみが使用される。
【００４９】
シリコン光スイッチ４０１が挿入側、すなわち図３のシリコン光スイッチ３０１として使用される場合は、光信号は上記とは逆向きに進む。この場合、波長可変フィルタ４０５の透過波長はトランスポンダ２０６の送信波長と一致するように制御される。
【００５０】
（第１の実施形態の動作の説明）
次に、第１の実施形態のトランスポンダ集約光スイッチ２０５の動作について説明する。図７は、ノード１０１のパス設定を説明するための図である。ここでは、パス設定動作の一例として、ノードＮ７からノードＮ１９へのパスを設定する場合について記載する。なお、ノードＮ７からノードＮ１９への経路は複数存在するが、図７には、ノードＮ８、Ｎ９、Ｎ１４を経由する経路（経路１）、及び、ノードＮ１２、Ｎ１７、Ｎ１８を経由する経路（経路２）のみが例として示される。
【００５１】
図８は、トランスポンダ集約光スイッチ２０５の制御手順の例を示すフローチャートである。図８において、ＮＭＳ１０２のパス設定受付部３０４は、ノード１０１に接続された、図示されないクライアントからのパス設定要求を受け付ける（図８のステップＳ１１）。そして、パス特性判定部３０５は、受け付けたパスの信号フォーマットから、パスに求められる特性を判定する（Ｓ１２）。本実施形態では、判定に用いられるパスの特性の種類は、光損失特性及び偏光依存損失特性である。
【００５２】
本実施形態では、設定されるパスには偏光依存性が小さいことが要求されるものの、光損失は大きくても許容される場合について説明する。このため、ステップＳ１２の判定結果として、ノードＮ７に関しては図５Ｃに示す光損失特性（大）／偏光依存損失特性（小）が特性テーブルとして選択される。この選択は、パス特性判定部３０５又はスイッチポート検索部３０７が行ってもよい。
【００５３】
次に、ステップＳ１２における判定及び選択の結果に従い、スイッチポート検索部３０７は、ノードＮ７の波長λｍにおける光損失特性（大）／偏光依存損失特性（小）の特性テーブル３０６（図５Ｃ）を検索する。該当するトランスポンダポートの番号（Ｔ）と分岐挿入ポートの番号（Ｄ）との組合せをＴ／Ｄと記載すると、図５Ｃにおける選択可能なポートの組合せは１／１、１／２、３／４、４／２であり、これらを第１のポート候補群とする（Ｓ１３）。
【００５４】
同様に、ノードＮ１９に関する、波長λｍにおける光損失特性（大）／偏光依存損失特性（小）の特性テーブルが検索され、検索されたポートの組合せを第２のポート候補群とする（Ｓ１４）。次に、波長の空き状況とトランスポンダのスロットの空き状況から、第１及び第２のポート候補群のポートのうち、パス設定要求で要求される性能と合致し、かつ、実際に使用できるポートである第３のポート候補群が決定される（Ｓ１５）。ここでは、第１及び第２の候補群に含まれる分岐挿入ポートが互いに接続可能かどうかも考慮される。第３のポート候補群となるポートが存在しない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）には、波長が変更されて再度特性テーブルが検索される（Ｓ１７）。
【００５５】
ステップＳ１６で第３のポート候補群が存在した場合には（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、第３のポート候補群から、特性が最も悪いポートを選択ポートと決定する（Ｓ１８）。例えば、ノードＮ７とノードＮ１９とのトランスポンダ集約光スイッチの光損失の合計が最も大きいポートが、選択ポートとされる。決定されたポートはスイッチポート検索部３０７から駆動回路制御部３０８に出力通知される。
【００５６】
次に、決定されたポート（選択ポート）を接続するため、駆動回路制御部３０８が駆動回路３０３を制御して、シリコン光スイッチ３０１の選択ポート間を接続する（Ｓ１９）。次にトランスポンダ２０６を、選択ポートに対応するように接続し、トランスポンダ２０６を起動して（Ｓ２０）パスの設定動作が完了する。
【００５７】
以上説明した第１の実施形態のネットワーク１００の第１の効果は、パスの収容効率が向上することである。その理由は、ネットワーク１００では、パスで使用される信号フォーマットに基づいて、パスに求められる特性が判定され、その結果に基づいてパスに用いられるトランスポンダ集約光スイッチ２０５のポートが選択されるからである。その結果、特性の良好なポートを、良好な特性を必要とする光信号のパスに割り当てることができる。
【００５８】
第２の効果は、パス設定に用いられるトランスポンダ集約光スイッチ２０５のポートを決定する際の検索テーブルの規模を縮小できることである。その理由は、パスに求められる特性の判定結果に基づいて、特性テーブル３０６が分割されるからである。
【００５９】
第３の効果は、パス設定に用いられるトランスポンダ集約光スイッチ２０５のポートを短時間に決定可能なことである。その理由は、特性テーブル３０６の分割により、最適なポートの検索が高速化されるからである。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図９を参照して詳細に説明する。第２の実施形態では、トランスポンダ集約光スイッチ２０５の波長依存特性がポート毎にばらつく場合について説明する。ネットワーク構成、ノード構成、特性テーブルは第１の実施形態で示したネットワーク１００と同様であるため、共通する説明は省略し、第１の実施形態とは異なる部分について主に説明する。
【００６１】
図９は第２の実施形態におけるノード１０１の動作を説明するためのブロック図である。図９には、トランスポンダ２０６、トランスポンダ集約光スイッチ２０５の機能ブロック、並びに、ＮＭＳ１０２及びノードコントローラ２０７の機能ブロックのうち、本実施形態にかかわる部分のみが記載される。
【００６２】
トランスポンダ集約光スイッチ２０５は８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２、駆動回路３０３、波長依存特性計測部５０１を備える。駆動回路３０３は、８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２を駆動する。波長依存特性計測部５０１は、８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２のポート間の波長依存特性を測定する。ＮＭＳ１０２は、パス設定受付部３０４、パス特性判定部３０５、特性テーブル３０６及びスイッチポート検索部３０７を備える。パス設定受付部３０４は、クライアントからのパス設定指示を受け付ける。パス設定指示には、パスで使用される光信号のフォーマットの情報が含まれる。パス特性判定部３０５は、パスで使用される光信号のフォーマットに基づいて、パスに求められる特性を判定する。特性テーブル３０６は、各ノードに設置されたトランスポンダ集約光スイッチの分岐挿入ポート２０２とトランスポンダポート２０４の接続状態に対応する光損失特性、偏光依存損失特性及び波長依存特性を保持する。本実施形態では、特性テーブル３０６には、波長依存特性測定部５０１の測定結果が反映される。
【００６３】
スイッチポート検索部３０７は、求められたパス特性を満足するスイッチポートを特性テーブル３０６に基づいて検索して、その結果を出力する。ノードコントローラ２０７は、スイッチポートの検索結果に基づいて駆動回路３０３を制御する駆動回路制御部３０８を備える。
【００６４】
図１０は、８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２のポート毎の波長依存特性を測定する手順の例を示すフローチャートである。
【００６５】
図１０のステップＳ２１では、変数ａ、ｂ、ｃが全て１に初期化される。８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２のそれぞれについて、ａ番目の分岐挿入ポート２０２と、ｂ番目のトランスポンダポート２０４が接続される（Ｓ２２）。ａ番目のトランスポンダポート２０４に、トランスポンダ２０６からｃ番目の波長の光信号が入力される（Ｓ２３）。ｂ番目の分岐挿入ポート２０２からの、ｃ番目の波長の光信号の出力をもとに、波長依存特性測定部５０１において、光損失特性、偏光依存損失特性の波長依存特性が測定される（Ｓ２４）。
【００６６】
波長依存特性測定部５０１は、光パワーの基準値を持ち、基準値と分岐挿入ポート２０２からの光信号の出力との比較により光損失特性を測定してもよい。
【００６７】
偏光依存損失特性を測定するために、トランスポンダ２０６は、出力する光信号の偏光を回転させる偏光回転器を備えていてもよい。あるいは、トランスポンダ２０６と８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２との間に偏光回転器が配置されてもよい。偏光回転器の偏光の回転量は、波長依存特性測定部５０１によって制御されてもよい。波長依存特性測定部５０１は、光信号の偏光方向を変化させた場合の８×８シリコン光スイッチ３０１及び３０２の損失の変化量を偏光依存損失特性として測定してもよい。
【００６８】
未測定の波長がある場合（Ｓ２５：Ｙｅｓ）には、トランスポンダ２０６の発光波長をｃ＋１番目の波長とし（Ｓ２６）、ステップＳ２３に戻って同様に測定を行う。なお、運用に供される全ての波長を用いた測定は必ずしも必要ではない。波長を変更しての測定は、３〜５回程度でもよい。なぜならば、実際の波長依存特性はピークが一つの単純な関数で表現できるため、比較的少ない回数で波長依存特性を示す関数の同定が可能であるからである。
【００６９】
所定の波長の測定が終了すると（Ｓ２５：Ｎｏ）、ａ番目の分岐挿入ポート２０２とｂ番目のトランスポンダポート２０４との接続関係を順次変更し（Ｓ２７〜Ｓ３０）、全てのポート間の接続について測定を繰り返す。なお、波長依存特性は光導波路の断面形状誤差、面荒さ等の構造に依存するため、経年変化は大きくない。従って、波長依存特性は出荷時に１度測定すれば充分である。
【００７０】
次に、特性テーブル３０６が作成される（Ｓ３１）。光損失特性及び偏光依存損失特性が最悪となる波長（λｍ）は波長依存特性の測定によって知ることができる。このため、光損失特性及び偏光依存損失特性は、波長λｍでの特性テーブルのみが用意される。その他の波長の特性テーブル値は、波長依存特性の測定によって得られた重みづけ値（波長λｍの時の特性テーブル値に対する比）を用いて計算できる。一例として、波長λｎの時に重みづけ値が０．７である場合は、波長λｍの特性テーブル値に０．７を掛けた値を波長λｎの特性テーブル値とする。そして、求められた特性テーブル３０６を用いて、第１の実施形態と同様な手順で、パス設定が行われる（Ｓ３２）。
【００７１】
第２の実施形態は、波長依存特性測定部５０１により波長依存性が測定される点を除いて、第１の実施形態と同様の機能を備える。従って、第２の実施形態のノード及びネットワークも第１の実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第２の実施形態のノード及びネットワークは、波長依存特性測定部５０１を備えることにより、トランスポンダ集約光スイッチ２０５の波長依存特性のポート毎のばらつきが補正された特性テーブルを構成できる。
【００７２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について詳細に説明する。第３の実施形態では、最短経路のみが経路として選択される場合について説明する。第３の実施形態のネットワーク１００及びノード１０１の構成、トランスポンダ集約光スイッチ２０５、ＮＭＳ１０２及びノードコントローラ２０７の機能ブロック、並びに、特性テーブル３０６の構成は第１の実施形態と同様である。このため、同一の要素には同一の参照符号を付して説明は省略し、以下では第１の実施形態と異なる部分について主に記載する。
【００７３】
図１１は第３の実施形態におけるネットワーク構成を示した図である。ここでパス設定動作の一例として、ノードＮ７からノードＮ１９にパスを設定する場合について記載する。なお、ノードＮ７からノードＮ１９への経路は複数存在するが、図１１には、例として、ノードＮ８、Ｎ９、Ｎ１４を経由する経路（経路１）、及び、ノードＮ６、Ｎ１１、Ｎ１６、Ｎ１７、Ｎ１８を経由する経路（経路２）のみが示される。本実施形態では最短経路のみが経路として選択されるため、経路１は選択されうるが、経路２は選択されない。
【００７４】
次に、図１１、図１２Ａ〜図１２Ｄを用いて第３の実施形態のノード１０１の動作について説明する。第３の実施例においては、特性テーブルの検索方法のみが第１の実施形態と異なる。このため、その他の動作は適宜記載を省略する。
【００７５】
図１２Ａ〜図１２Ｄは、第３の実施形態における特性テーブルの例を示す図である。図１２Ａ〜図１２Ｄに示す特性テーブルは、図５Ａ〜図５Ｄと同様に分割される。すなわち、図１２Ａは、光損失が２０ｄＢ以上かつ偏光依存性が１ｄＢ以上の特性テーブル（大／大テーブル）を示す。図１２Ｂは、光損失が２０ｄＢ未満かつ偏光依存性が１ｄＢ以上の特性テーブル（小／大テーブル）を示す。図１２Ｃは、光損失が２０ｄＢ以上かつ偏光依存性が１ｄＢ未満の特性テーブル（大／小テーブル）を示す。図１２Ｄは、光損失が２０ｄＢ未満かつ偏光依存性が１ｄＢ未満の特性テーブル（大／大テーブル）を示す。
【００７６】
第３の実施形態では、最短経路のみが選択されるため、特性テーブル３０６は図１２Ａ〜Ｄのように分岐挿入ポートが２及び３のみが選択可能なように作成される。なぜならば、ノードＮ７からノードＮ１９への最短経路を構成可能な分岐挿入ポートは、図１１のノードＮ７の周囲に示されるように、ポート２、３（すなわち、Ｄ＝２、３）のみであるからである。すなわち、第３の実施形態では、ノードＮ７とノードＮ９との間の経路の情報に基づいて、分岐挿入ポートの一部（ノードＮ７においてはポート１、４）が特性テーブルの検索から除外される。
【００７７】
まず、パス特性判定部３０５において受け付けたパスの信号フォーマットからパスに求められる特性が判定される。ここでは、第１の実施形態と同様に、設定されるパスに偏光依存損失特性が小さいことが要求される一方で、大きい光損失特性は許容される場合について説明する。すなわち、光損失特性（大）／偏光依存損失特性（小）を判定結果とする。
【００７８】
パスに求められる特性の判定結果に従い、スイッチポート検索部３０７においてノードＮ７の波長λｍにおける光損失特性（大）／偏光依存損失特性（小）の特性テーブル３０６が検索される。この場合、トランスポンダポートの番号（Ｔ）と分岐挿入ポートの番号（Ｄ）との組合せＴ／Ｄとしては、１／２又は４／２が選択可能である。これを第１のポート候補とする。同様に、ノードＮ１９に関しても、波長λｍにおける光損失特性（大）／偏光依存損失特性（小）の特性テーブルが検索され、選択可能なポートの組合せ（Ｔ／Ｄ）を第２のポート候補とする。次に、第１及び第２のポート候補、波長の空き状況及びトランスポンダスロットの空き状況から、要求性能と合致し、かつ、実際に使用できるポートである第３のポート候補が抽出される。ここで、抽出可能な第３の候補がない場合には、図８のステップＳ１６〜Ｓ１７と同様に、波長を変更して再度ポートの検索が実行される。次に、第３の候補群から特性が最も悪いポートが選択ポートと決定される。その他の動作は第１の実施形態と同様である。
【００７９】
第３の実施形態のネットワーク及びノードも、第１の実施形態のネットワーク１００及びノード１０１と同様の構成を備えるため、第１の実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第３の実施形態ではノード間の経路の情報に基づいて、分岐挿入ポートの一部が特性テーブルの検索から除外されるため、より迅速に選択ポートが決定される。
【００８０】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第１の実施形態の要素で構成されたスイッチ制御装置について、図２及び図３を参照して説明する。すなわち、スイッチ制御装置は、パス特性判定部３０５と、特性テーブル３０６と、スイッチポート検索部３０７と、を備える。
【００８１】
パス特性判定部３０５は、ノード間のパス設定指示に含まれる情報から、パスに求められる特性を判定する。パス設定指示は、複数のノード１０１の間にパスを設定する指示である。ノード１０１は、伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチ２０３と、トランスポンダ２０６と、トランスポンダ２０６及び光スイッチ２０３を接続するトランスポンダ集約光スイッチ２０５と、を備える。
【００８２】
特性テーブル３０６は、トランスポンダ集約光スイッチ２０５の光スイッチ２０３側のポートである分岐挿入ポート（第１のポート）とトランスポンダ２０６側のポートであるトランスポンダポート（第２のポート）との接続の組合せ毎の特性を保持する。
【００８３】
スイッチポート検索部は、パスに求められる特性を満足する第１のポートと第２のポートとの組合せをパスの始点及び終点のそれぞれのノード１０１について特性テーブル３０６から検索して、その結果を出力する。
【００８４】
このような構成を備える第４の実施形態のスイッチ制御装置は、パスの収容効率を向上させることができるという効果を奏する。その理由は、スイッチ制御装置では、パス設定指示に含まれる情報に基づいて、パスに求められる特性が判定され、さらに、その結果に基づいてパスに用いられるトランスポンダ集約光スイッチのポートが検索されるからである。
【００８５】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得るさまざまな変更をすることができる。
【００８６】
各実施形態に記載された機能及び手順は、中央処理装置（central processing unit、ＣＰＵ）がプログラムを実行することにより実現されてもよい。プログラムは、固定された、一時的でない記録媒体に記録される。記録媒体としては半導体メモリ又は固定磁気ディスク装置が用いられるが、これらには限定されない。ＣＰＵは例えばＮＭＳ１０２に備えられるコンピュータであるが、ＮＭＳ１０２以外の機器に備えられてもよい。ＣＰＵは各実施形態に記載された機能及び手順を実現するための指示を、通信回線を通じて各部に行ってもよい。
【００８７】
なお、本発明の実施形態は以下の付記のようにも記載されうるが、これらには限定されない。
【００８８】
（付記１）
伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、をそれぞれに備える第１のノードと第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示に含まれる情報から前記パスに求められる特性を判定するパス特性判定手段と、
前記トランスポンダ集約光スイッチの前記光スイッチ側のポートである第１のポートと前記トランスポンダ側のポートである第２のポートとの接続の組合せ毎の特性を保持した特性テーブルと、
前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記特性テーブルから検索して出力するスイッチポート検索手段と、
を備えるスイッチ制御装置。
【００８９】
（付記２）
前記特性テーブルは、前記トランスポンダ集約光スイッチの前記第１のポートと前記第２のポートとの間の、光損失特性及び偏光依存損失特性の情報を含む、付記１に記載されたスイッチ制御装置。
【００９０】
（付記３）
前記スイッチポート検索手段は、前記光損失特性及び前記偏光依存損失特性がそれぞれ最悪となる波長における前記光損失特性及び前記偏光依存損失特性と、前記光損失特性と前記偏光依存損失特性との波長依存性を示す波長依存特性関数と、を用いて前記第１のポートと前記第２のポートとの間の波長依存特性を算出する、付記２に記載されたスイッチ制御装置。
【００９１】
（付記４）
前記特性テーブルは、前記光損失特性及び前記偏光依存損失特性がそれぞれ最悪となる波長における、前記光損失特性及び前記偏光依存損失特性の情報を含む、付記３に記載されたスイッチ制御装置。
【００９２】
（付記５）
前記特性テーブルは、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の光損失、及び、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の偏光依存性に応じて複数に分割され、
前記スイッチポート検索手段は、前記パスに求められる特性の判定結果に基づいて、分割された前記特性テーブルのいずれかを選択し、選択された前記分割された特性テーブルから前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを検索する、
付記１乃至４のいずれかに記載のスイッチ制御装置。
【００９３】
（付記６）
前記第１のノードと前記第２のノードとの間の経路の情報に基づいて、前記第１のポートの一部が前記特性テーブルの検索から除外される、
付記１乃至付記５のいずれかに記載のスイッチ制御装置。
【００９４】
（付記７）
前記スイッチポート検索手段は、前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せのうち、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の特性が最も悪いポートの組合せを検索する、
付記１乃至６のいずれかに記載のスイッチ制御装置。
【００９５】
（付記８）
伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、前記トランスポンダ集約光スイッチのポートの接続を制御する制御手段と、をそれぞれに備える第１のノード及び第２のノードと、
前記第１及び第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示を受け付けるパス設定受付手段と、
付記１乃至７のいずれかに記載されたスイッチ制御装置と、
を備え、
前記制御手段は、前記スイッチポート検索手段の検索結果に基づいて、前記トランスポンダ集約光スイッチの前記第１及び第２のポートの接続を制御するスイッチ制御システム。
【００９６】
（付記９）
前記トランスポンダ集約光スイッチは、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の波長依存特性を測定する波長依存特性計測手段をさらに備え、
前記スイッチポート検索手段は、前記波長依存特性計測手段の測定結果に基づいて、前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記特性テーブルから検索して出力する、付記８に記載されたスイッチ制御システム。
【００９７】
（付記１０）
前記パス設定受付手段と、前記パス特性判定手段と、前記特性テーブルと、前記スイッチポート検索手段と、を備えるネットワークマネジメントシステムが、前記第１及び第２のノードに接続されている、付記９に記載されたスイッチ制御システム。
【００９８】
（付記１１）
伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、をそれぞれに備える第１のノードと第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示に含まれる情報から前記パスに求められる特性を判定し、
前記トランスポンダ集約光スイッチの前記光スイッチ側のポートである第１のポートと前記トランスポンダ側のポートである第２のポートとの接続の組合せ毎の特性を保持し、
前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記保持された特性から検索して出力する、
スイッチ制御方法。
【００９９】
（付記１２）
スイッチ制御装置に備えられたコンピュータに、
伝送路に対する光信号の分岐及び挿入を行う光スイッチと、トランスポンダと、前記トランスポンダ及び前記光スイッチを接続するトランスポンダ集約光スイッチと、をそれぞれに備える第１のノードと第２のノードとの間にパスを設定する指示であるパス設定指示に含まれる情報から前記パスに求められる特性を判定する手順、
前記トランスポンダ集約光スイッチの前記光スイッチ側のポートである第１のポートと前記トランスポンダ側のポートである第２のポートとの接続の組合せ毎の特性を保持する手順、
前記パスに求められる特性を満足する前記第１のポートと前記第２のポートとの組合せを前記第１のノードと前記第２のノードとのそれぞれについて前記保持された特性から検索して出力する手順、
を実行させるための、スイッチ制御プログラム。
【符号の説明】
【０１００】
１００    ネットワーク
１０１    ノード
１０２    ネットワークマネージメントシステム（ＮＭＳ）
２０１    伝送路
２０２    分岐挿入ポート
２０３    光スイッチ
２０４    トランスポンダポート
２０５    トランスポンダ集約光スイッチ
２０６    波長可変トランスポンダ
２０７    ノードコントローラ
３０１    ８×８シリコン光スイッチ
３０２    ８×８シリコン光スイッチ
３０３    駆動回路
３０４    パス設定受付部
３０５    パス特性判定部
３０６    特性テーブル
３０７    スイッチポート検索部
３０８    駆動回路制御部
４０１    シリコン光スイッチ
４０２    スプリッタ
４０３    セレクタ
４０４    光導波路
４０５    波長可変フィルタ
５０１    波長依存特性計測部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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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１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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