(57)【要約】【課題】エラスティック光ネットワークにおいては、ネットワーク性能を決定する可変な制御要素が増加するため適切な制御が困難になり、ネットワークの利用効率が低下する。【解決手段】本発明のネットワーク監視制御装置は、光ネットワークのトラフィク量を監視し、光ネットワークに収容されているトラフィックの総量である全トラフィック量を取得するトラフィック量監視手段と、全トラフィック量の、利用可能な全光周波数帯域に対する割合である平均光周波数利用効率を算出する平均光周波数利用効率算出手段、とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークのトラフィク量を監視し、光ネットワークに収容されているトラフィックの総量である全トラフィック量を取得するトラフィック量監視手段と、
前記全トラフィック量の、利用可能な全光周波数帯域に対する割合である平均光周波数利用効率を算出する平均光周波数利用効率算出手段、とを有する
ネットワーク監視制御装置。
【請求項２】
前記光ネットワークを構成する各ノード装置から、前記ノード装置におけるトラフィック要求量であるノード毎トラフィック要求量と、前記ノード装置において収容されているトラフィック量であるノード毎トラフィック量を取得するトラフィック情報取得手段と、
前記ノード毎トラフィック量の前記ノード毎トラフィック要求量に対する割合であるノード毎収容効率を算出するノード毎収容効率算出手段と、
前記各ノード装置のうち、前記ノード毎収容効率が最小である特定ノード装置を抽出する特定ノード装置抽出手段と、
ノード装置制御手段、とをさらに備え、
前記ノード装置制御手段は、前記平均光周波数利用効率が所定の閾値以下である時に、前記特定ノード装置に対して、前記特定ノード装置における前記ノード毎収容効率を増大させるように指示する
請求項１に記載したネットワーク監視制御装置。
【請求項３】
前記ノード装置制御手段は、前記特定ノード装置に対して他の前記ノード装置よりも優先して、前記特定ノード装置が生成する光パスの設定を通知する
請求項２に記載したネットワーク監視制御装置。
【請求項４】
前記ノード装置制御手段は、前記特定ノード装置に対して、前記特定ノード装置が備える光送受信機の光変調方式を変更するように指示する
請求項３に記載したネットワーク監視制御装置。
【請求項５】
前記ノード装置制御手段は、前記特定ノード装置に対して、前記特定ノード装置が使用する光周波数帯域を変更するように指示する
請求項３に記載したネットワーク監視制御装置。
【請求項６】
光ネットワークのトラフィク量を監視し、光ネットワークに収容されているトラフィックの総量である全トラフィック量を取得し、
前記全トラフィック量の、利用可能な全光周波数帯域に対する割合である平均光周波数利用効率を算出する
ネットワーク監視制御方法。
【請求項７】
前記光ネットワークを構成する各ノード装置から、前記ノード装置におけるトラフィック要求量であるノード毎トラフィック要求量と、前記ノード装置において収容されているトラフィック量であるノード毎トラフィック量を取得し、
前記ノード毎トラフィック量の前記ノード毎トラフィック要求量に対する割合であるノード毎収容効率を算出し、
前記各ノード装置のうち、前記ノード毎収容効率が最小である特定ノード装置を抽出し、
前記平均光周波数利用効率が所定の閾値以下である時に、前記特定ノード装置に対して、前記特定ノード装置における前記ノード毎収容効率を増大させるように指示する
請求項６に記載したネットワーク監視制御方法。
【請求項８】
前記特定ノード装置に対して他の前記ノード装置よりも優先して、前記特定ノード装置が生成する光パスの設定を通知する
請求項７に記載したネットワーク監視制御方法。
【請求項９】
前記特定ノード装置に対して、前記特定ノード装置が備える光送受信機の光変調方式を変更するように指示する
請求項８に記載したネットワーク監視制御方法。
【請求項１０】
前記特定ノード装置に対して、前記特定ノード装置が使用する光周波数帯域を変更するように指示する
請求項８に記載したネットワーク監視制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク監視制御装置およびネットワーク監視制御方法に関し、特に、フレキシブル周波数グリッドを導入したエラスティック光ネットワークで用いるネットワーク監視制御装置およびネットワーク監視制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今後予想される情報通信量の爆発的な拡大に対応するため、基幹系光ネットワークシステムの容量の拡大が課題となっている。これに対して、様々な取り組みが行われているが、その一つとして、光周波数帯域の利用効率の向上を図る研究開発が行われている。
【０００３】
光ネットワークシステムでは、国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ：ＩＴＵ）電気通信標準化部門（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｅｃｔｏｒ：ＩＴＵ−Ｔ）で標準化されている高密度波長分割多重（Ｄｅｎｓｅ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＤＷＤＭ）方式に従って光周波数帯域が利用されている。ＤＷＤＭ方式においては、利用可能な光周波数帯域全体を波長グリッドと呼ばれる一定幅のグリッドで細分化し、そのグリッド幅内に一波長チャネルの光信号を割り当てている（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６９４．１）。
【０００４】
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６９４．１で標準化されたフレキシブル周波数グリッドにおいては、最小チャネル間隔をこれまでの５０ＧＨｚから１２．５ＧＨｚとし、光周波数スロットの幅を１２．５ＧＨｚ単位で可変できることとしている。これにより、光パス毎に異なる幅の周波数スロットを割り当てることができるので、光パスに割り当てる光周波数帯域を必要最小限とすることが可能となった。すなわち、必要な光周波数帯域分だけを割り当てることにより無駄な帯域の割り当てを削減することができるので、光周波数帯域の利用効率を向上することができる。
【０００５】
具体的には、光ネットワークシステムを構成する光ネットワーク管理装置が、トラフィック要求に応じて、光パスに割り当てるべき最小限の光周波数スロット数と、光パスの中心光周波数を算出する。このとき、信号速度が同じであっても、光パス長が長いほど光信号のＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が劣化するので、多くの光周波数スロットが必要となる。
【０００６】
光ネットワークシステムを構成する帯域可変光送受信装置は、光ネットワーク管理装置が算出した結果に基づいて、入出力する光信号の光周波数帯域幅を可変する。ここで、光周波数帯域幅の可変は、光変調方式を変化させることによって実現することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
具体的に説明すると、信号速度が一定である場合、変調シンボル数が少ない光変調方式ほど、出力光信号の光周波数帯域幅は大きくなる。これは、多値変調ほど光周波数利用効率が高くなるためである。例えば、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）光変調方式によって生成される光信号の光周波数帯域幅よりもＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）光変調方式によって生成される光信号の光周波数帯域幅の方が大きくなる。また、ＱＰＳＫ光変調方式によって生成される光信号の光周波数帯域幅よりもＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）光変調方式によって生成される光信号の光周波数帯域幅の方が大きくなる。すなわち、１６ＱＡＭ＜ＱＰＳＫ＜ＢＰＳＫの順に生成される光信号の光周波数帯域幅は大きくなる。
【０００８】
一方、変調シンボル数が少ない光変調方式ほど、伝送可能な距離、すなわち設定可能な光パスの長さは長くなる。これは、変調シンボル数が少ないほどシンボル間の距離が長くなるため、所定の距離を伝送した後の光Ｓ／Ｎ比は大きくなるからである。
【０００９】
したがって、光信号が到達すべき距離、すなわち、光パス長に応じて、光送受信装置における光変調方式を選択することにより、光ネットワーク管理装置が算出した結果に基づいて光周波数スロットを光パスに割り当てることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−００９２６４号公報（段落［０００２］〜［０００８］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一般に、ネットワークの性能は、ネットワークを構成する通信装置の性能、通信装置の制御方式、通信装置の設置数、通信装置の設置箇所、および収容するユーザトラフィック量など、非常に多くの要素によって決定される。すなわち、これらの要素が互いに作用し合った総合的な結果として、ネットワーク性能が決定される。
【００１２】
上述したように、フレキシブル周波数グリッドを導入したエラスティック光ネットワークにおいては、光変調方式を変化させることによって、光信号の光周波数帯域幅を可変することができる。したがって、従来の光ネットワークと比較して、エラスティック光ネットワークでは、伝送距離に応じて光変調方式を変更することや、割り当てる光周波数帯域を光パス毎に増減することが可能であるので、可変な制御要素が増加する。
【００１３】
しかしながら、可変な制御要素が多くなると、それらの組み合わせによって総合的に決まるネットワーク性能を、所望の可変な制御要素に関連づけて監視・制御することが複雑になる。そのため、適切な制御を行うことが困難となり、ネットワークの利用効率を高く維持することができなくなる。
【００１４】
このように、エラスティック光ネットワークにおいては、ネットワーク性能を決定する可変な制御要素が増加するため適切な制御が困難になり、ネットワークの利用効率が低下する、という問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、上述した課題である、エラスティック光ネットワークにおいては、ネットワーク性能を決定する可変な制御要素が増加するため適切な制御が困難になり、ネットワークの利用効率が低下する、という課題を解決するネットワーク監視制御装置およびネットワーク監視制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のネットワーク監視制御装置は、光ネットワークのトラフィク量を監視し、光ネットワークに収容されているトラフィックの総量である全トラフィック量を取得するトラフィック量監視手段と、全トラフィック量の、利用可能な全光周波数帯域に対する割合である平均光周波数利用効率を算出する平均光周波数利用効率算出手段、とを有する。
【００１７】
本発明のネットワーク監視制御方法は、光ネットワークのトラフィク量を監視し、光ネットワークに収容されているトラフィックの総量である全トラフィック量を取得し、全トラフィック量の、利用可能な全光周波数帯域に対する割合である平均光周波数利用効率を算出する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のネットワーク監視制御装置およびネットワーク監視制御方法によれば、制御要素が増加したエラスティック光ネットワークにおいても、ネットワークの利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るネットワーク監視制御装置の構成を、ネットワーク監視制御装置が対象とする光ネットワークおよびノード装置とともに示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態にネットワーク監視制御装置によって得た、トラフィック要求量に対する平均光周波数利用効率の変化を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るネットワーク監視制御装置の別の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るネットワーク監視制御装置がノード毎収容効率を監視した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１に、本発明の第１の実施形態に係るネットワーク監視制御装置１００の構成を、ネットワーク監視制御装置１００が対象とする光ネットワーク３００およびノード装置２００とともに示す。
【００２２】
ネットワーク監視制御装置１００は、トラフィック量監視部（トラフィック量監視手段）１１０と、平均光周波数利用効率算出部（平均光周波数利用効率算出手段）１２０とを有する。
【００２３】
トラフィック量監視部１１０は、光ネットワーク３００のトラフィク量を監視し、光ネットワーク３００に収容されているトラフィックの総量である全トラフィック量を取得する。平均光周波数利用効率算出部１２０は、全トラフィック量の、利用可能な全光周波数帯域に対する割合である平均光周波数利用効率を算出する。ここで、平均光周波数利用効率ρは下記の式（１）により表わされる。
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【００２４】
本実施形態によるネットワーク監視制御装置１００においては、上述したように、所望の可変な制御要素と関連づけられたネットワーク性能指標を新規に定め、ネットワーク性能に所望の可変制御要素が与える影響を監視する構成としている。そして、監視結果に基づいて各ノード装置２００を適切に制御することによって、光ネットワーク３００の利用効率を向上させることができる。
【００２５】
エラスティック光ネットワークにおいては特に、光周波数利用効率と、下記（２）式で表わされるネットワークのトラフィック収容性能ηを関連づけた平均光周波数利用効率ρ、およびノード毎のトラフィック収容効率を新たに導入する。ここで、光周波数利用効率は、光送受信機２１０によって光パス毎に可変に制御される。また、トラフィック収容性能ηは、様々な要素によって総合的に決定される。
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【００２６】
平均光周波数利用効率ρを定義する式（１）の分子の全トラフィック量は、光ネットワーク３００に収容されているトラフィックの総量を示している。したがって、トラフィック収容性能ηが大きいと、式（１）の分子が大きくなるので平均周波数利用効率ρが大きくなることになる。
【００２７】
図２に、トラフィック要求量、すなわち光ネットワークに収容すべき全体のトラフィック量に対する平均光周波数利用効率の変化を、光送受信機の性能毎に示す。同図中の各グラフは２本ずつ組になっており（１００Ｇ以外）、それぞれ「＋１６ＱＡＭ」と表記したグラフの方が、性能が高い光送受信機による結果を示している。ここで、光送受信機の性能が高いとは、同じ変調方式および同じ伝送速度において、到達距離がより長いことを意味する。図２から、性能が高い光送受信機の方が、平均光周波数利用効率が大きく、したがって光ネットワーク内に収容できるトラフィック量が多くなることがわかる。
【００２８】
本実施形態によるネットワーク監視制御装置１００は、平均光周波数利用効率を算出する構成としているので、それにより光送受信機の性能がネットワーク性能にどの程度寄与するかを監視（モニタ）することが可能である。具体的には、一つの光ネットワークが複数のオペレータによって管理されている場合、光ネットワークにどのような性能を備えた光送受信機が存在しているか、また、トラフィックを収容するためにリプレースが必要になるといった情報を把握することが困難である。しかし、このような場合であっても、本実施形態のネットワーク監視制御装置１００によれば、平均光周波数利用効率を用いることによって、このような情報を把握することが可能になる。
【００２９】
図３に、本実施形態によるネットワーク監視制御装置の別の構成を示す。ネットワーク監視制御装置１０１は、トラフィック量監視部１１０および平均光周波数利用効率算出部１２０に加えて、トラフィック情報取得部（トラフィック情報取得手段）１３０、ノード毎収容効率算出部（ノード毎収容効率算出手段）１４０、特定ノード装置抽出部（特定ノード装置抽出手段）１５０、およびノード装置制御部（ノード装置制御手段）１６０をさらに備える。
【００３０】
トラフィック情報取得部１３０は、光ネットワーク３００を構成する各ノード装置２００から、ノード装置２００におけるトラフィック要求量であるノード毎トラフィック要求量と、ノード装置２００において収容されているトラフィック量であるノード毎トラフィック量を取得する。ノード毎収容効率算出部１４０は、ノード毎トラフィック量のノード毎トラフィック要求量に対する割合であるノード毎収容効率を算出する。特定ノード装置抽出部１５０は、各ノード装置２００のうち、ノード毎収容効率が最小である特定ノード装置を抽出する。そしてノード装置制御部１６０は、平均光周波数利用効率が所定の閾値以下である時に、特定ノード装置に対して、特定ノード装置におけるノード毎収容効率を増大させるように指示する。
【００３１】
図４に、ネットワーク監視制御装置１０１がノード毎収容効率を監視（モニタ）した結果を示す。縦軸はノード毎収容効率であり、横軸はトラフィック要求量である。ネットワーク監視制御装置１０１は、この監視（モニタ）結果に基づいて、ノード毎収容効率が最小である特定ノード装置を抽出する。すなわち、ネットワーク利用効率のボトルネックとなるノード装置を特定する。
【００３２】
ここで、ネットワーク監視制御装置１０１が備えるノード装置制御部１６０は、特定ノード装置に対して他のノード装置よりも優先して、特定ノード装置が生成する光パスの設定を通知する構成とすることができる。これにより、ネットワーク利用効率のボトルネックを解消することができる。ボトルネックを解消することにより、ネットワークの利用効率を高く維持することが可能になる。
【００３３】
このとき、ノード装置制御部１６０が、特定ノード装置に対して、特定ノード装置が備える光送受信機の光変調方式を変更するように指示することとしてもよい。また、ノード装置制御部１６０が、特定ノード装置に対して、特定ノード装置が使用する光周波数帯域を変更するように指示する構成としてもよい。
【００３４】
上述したように、本実施形態によるネットワーク監視制御装置によれば、制御要素が増加したエラスティック光ネットワークにおいても、ネットワークの利用効率を向上させることができる。
【００３５】
また、光送受信機における適応光変調機能が、ネットワークのトラフィック収容性能に与える寄与度を、平均光周波数利用効率ρだけを用いた簡易な構成で監視（モニタ）することができる。このとき、対象とする適応光変調機能を備えた光送受信機および光ネットワークに制限が存在しない。
【００３６】
さらに、ネットワーク性能のボトルネックとなる適応光変調機能を備えた光送受信機の設置箇所を特定することが可能である。ボトルネック箇所を特定することにより、ネットワーク設備投資を効率的に、すなわち低コストで行うことができる。
【００３７】
次に、本実施形態によるネットワーク監視制御方法について説明する。
【００３８】
本実施形態によるネットワーク監視制御方法においては、まず、光ネットワークのトラフィク量を監視し、光ネットワークに収容されているトラフィックの総量である全トラフィック量を取得する。そして、全トラフィック量の、利用可能な全光周波数帯域に対する割合である平均光周波数利用効率を算出する。
【００３９】
また、光ネットワークを構成する各ノード装置から、ノード装置におけるトラフィック要求量であるノード毎トラフィック要求量と、ノード装置において収容されているトラフィック量であるノード毎トラフィック量を取得する構成としてもよい。この場合、さらに、ノード毎トラフィック量のノード毎トラフィック要求量に対する割合であるノード毎収容効率を算出する。そして、各ノード装置のうち、ノード毎収容効率が最小である特定ノード装置を抽出し、平均光周波数利用効率が所定の閾値以下である時に、特定ノード装置に対して、特定ノード装置におけるノード毎収容効率を増大させるように指示する構成とすることができる。
【００４０】
このような構成としたことにより、本実施形態によるネットワーク監視制御方法によれば、制御要素が増加したエラスティック光ネットワークにおいても、ネットワークの利用効率を向上させることができる。
【００４１】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４２】
１００、１０１    ネットワーク監視制御装置１００
１１０    トラフィック量監視部
１２０    平均光周波数利用効率算出部
１３０    トラフィック情報取得部
１４０    ノード毎収容効率算出部
１５０    特定ノード装置抽出部
１６０    ノード装置制御部
２００    ノード装置
３００    光ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016208387.tif 000008