(57)【要約】      （修正有）【課題】エラスティック光ネットワークにおいて、周波数利用効率の向上を図るための光パスの再配置に必要な処理工数を減らすことのできる装置および方法を提供する。【解決手段】光ネットワーク制御装置１００は、光ネットワークにおける既存の光パスである既設光パスの中から、再配置した場合の再配置光パスの属性に基づいて、再配置の対象とする再配置対象光パスを抽出する再配置光パス抽出手段１１０と、再配置対象光パスについて再配置処理を実行する光パス再配置手段１２０を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ネットワークにおける既存の光パスである既設光パスの中から、再配置の対象とする再配置対象光パスを、再配置した場合の再配置光パスの属性に基づいて抽出する再配置光パス抽出手段と、
前記再配置対象光パスについて再配置処理を実行する光パス再配置手段、とを有する
光ネットワーク制御装置。
【請求項２】
前記再配置光パスの物理経路は、前記既設光パスの物理経路と異なる
請求項１に記載した光ネットワーク制御装置。
【請求項３】
前記再配置光パスの属性は、前記再配置光パスを割り当てる波長スロットの個数であり、
前記再配置光パス抽出手段は、前記既設光パスが割り当てられている波長スロットの個数よりも小さい個数の波長スロットに、前記再配置光パスを割り当てることができる場合、前記既設光パスを前記再配置対象光パスとして抽出する
請求項１または２に記載した光ネットワーク制御装置。
【請求項４】
前記再配置光パス抽出手段は、代替経路探索手段と、波長スロット配置計算手段と、波長スロット数判定手段、とを備え、
前記光パス再配置手段は、光パス再割当手段と、光パス配置制御手段、とを備え、
前記代替経路探索手段は、前記既設光パスの物理経路と異なる物理経路である代替経路を探索し、
前記波長スロット配置計算手段は、前記代替経路において利用可能な波長スロットである代替波長スロットの配置を算定し、
前記波長スロット数判定手段は、前記既設光パスが割り当てられている波長スロットの個数よりも小さい個数の前記代替波長スロットに、前記再配置光パスを割り当てることができるか否かを判定し、
前記光パス再割当手段は、前記波長スロット数判定手段が前記再配置光パスを割り当てることができると判定した場合、前記既設光パスを前記再配置対象光パスとし、前記再配置対象光パスを前記代替波長スロットに割り当て、
前記光パス配置制御手段は、前記再配置対象光パスおよび前記代替波長スロットに関する情報を、前記光ネットワークを構成する光ノード装置に通知する
請求項１から３のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置。
【請求項５】
前記光ネットワークを構成する光ファイバ通信路における波長スロットの使用状況を監視し、前記既設光パスを再配置する契機を検知する再配置検出手段をさらに有し、
前記再配置検出手段は、前記契機を検出した時に前記再配置光パス抽出手段に検出通知を送付し、
前記再配置光パス抽出手段は、前記検出通知を受け付けたときに前記再配置対象光パスを抽出する処理を行う
請求項１から４のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置。
【請求項６】
前記再配置検出手段は、波長フラグメンテーションが発生した場合、未使用波長スロット数が所定の個数を下回った場合、および使用波長スロット数が所定の個数を上回った場合、のいずれかを前記契機とする
請求項５に記載した光ネットワーク制御装置。
【請求項７】
複数の前記再配置対象光パスに関する情報を保存する再配置光パス保存手段と、
前記複数の再配置対象光パスについて前記再配置処理を実行する順序を、前記再配置対象光パスの属性に基づいて決定する再配置順序決定手段、
をさらに有し、
前記光パス再配置手段は、前記順序に基づいて前記再配置処理を実行する
請求項１から６のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置。
【請求項８】
前記再配置対象光パスの属性は、前記再配置対象光パスを割り当てる波長スロットの個数、前記再配置対象光パスの物理経路長、および前記再配置対象光パスのホップ数、のいずれかである
請求項７に記載した光ネットワーク制御装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置と、光ノード装置、とを有し、
前記光ノード装置は、
送出する信号光の中心周波数および変調方式並びに光パスのスロット幅を可変できる可変光トランスポンダと、
前記光ネットワークを構成する光ファイバ通信路に接続され、光パス単位で入出力方路を変更する大粒度可変切替装置と、
前記再配置対象光パスに関する情報を含む光パス再配置情報を前記光パス再配置手段から受け取り、前記光パス再配置情報に基づいて前記可変光トランスポンダおよび前記大粒度可変切替装置を制御する光ノード制御手段、とを備える
光通信システム。
【請求項１０】
光ネットワークにおける既存の光パスである既設光パスの中から、再配置の対象とする再配置対象光パスを、再配置した場合の再配置光パスの属性に基づいて抽出し、
前記再配置対象光パスについて再配置処理を実行する
光パス設定方法。
【請求項１１】
前記再配置光パスの物理経路は、前記既設光パスの物理経路と異なる
請求項１０に記載した光パス設定方法。
【請求項１２】
前記再配置光パスの属性は、前記再配置光パスを割り当てる波長スロットの個数であり、
前記既設光パスが割り当てられている波長スロットの個数よりも小さい個数の波長スロットに、前記再配置光パスを割り当てることができる場合、前記既設光パスを前記再配置対象光パスとして抽出する
請求項１０または１１に記載した光パス設定方法。
【請求項１３】
前記再配置対象光パスを抽出する際に、
前記既設光パスの物理経路と異なる物理経路である代替経路を探索し、
前記代替経路において利用可能な波長スロットである代替波長スロットの配置を算定し、
前記既設光パスが割り当てられている波長スロットの個数よりも小さい個数の前記代替波長スロットに、前記再配置光パスを割り当てることができるか否かを判定し、
前記再配置対象光パスについて再配置処理を実行する際に、
前記再配置光パスを割り当てることができると判定した場合、前記既設光パスを前記再配置対象光パスとし、前記再配置対象光パスを前記代替波長スロットに割り当て、
前記再配置対象光パスおよび前記代替波長スロットに関する情報を、前記光ネットワークを構成する光ノード装置に通知する
請求項１０から１２のいずれか一項に記載した光パス設定方法。
【請求項１４】
前記光ネットワークを構成する光ファイバ通信路における波長スロットの使用状況を監視し、前記既設光パスを再配置する契機を検知する工程をさらに有し、
前記契機を検出した時に、前記再配置対象光パスを抽出する処理を行う
請求項１０から１３のいずれか一項に記載した光パス設定方法。
【請求項１５】
前記既設光パスを再配置する契機を検知する際に、
波長フラグメンテーションが発生した場合、未使用波長スロット数が所定の個数を下回った場合、および使用波長スロット数が所定の個数を上回った場合、のいずれかを前記契機とする
請求項１４に記載した光パス設定方法。
【請求項１６】
複数の前記再配置対象光パスに関する情報を保存し、
前記複数の再配置対象光パスについて前記再配置処理を実行する順序を、前記再配置対象光パスの属性に基づいて決定し、
前記順序に基づいて前記再配置処理を実行する
請求項１０から１５のいずれか一項に記載した光パス設定方法。
【請求項１７】
前記再配置対象光パスの属性は、前記再配置対象光パスを割り当てる波長スロットの個数、前記再配置対象光パスの物理経路長、および前記再配置対象光パスのホップ数、のいずれかである
請求項１６に記載した光パス設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワーク制御装置、光通信システム、および光パス設定方法に関し、特に、エラスティック光ネットワーク方式を用いた光ネットワーク制御装置、光通信システム、および光パス設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ネットワークは、クライアント装置のトラヒックを、拠点間を接続する光ファイバ通信路を介して通信する機能を提供する。ここで、光ネットワークは、ノード装置とクライアント装置との間のインターフェースを介してクライアント信号を受信する。そして、種々の多重方式を用いて、複数のクライアント信号を多重した後に、より大容量な光ファイバ通信路を介して通信する。多重方式には、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）方式、時分割多重（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＴＤＭ）方式、および直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）方式などが用いられる。
【０００３】
さらに近年は、クライアント装置のトラヒック変動に応じて、ノード装置から送出される大容量信号光の追加、変更、削除を動的に行うダイナミックな光ネットワークへの移行が進展している。このようなダイナミックな光ネットワークにおいては、運用時間の経過に伴い、光ファイバ通信路の波長スロットの配置に断片的な未使用領域（波長フラグメンテーション）が生じる。光ネットワークの高効率な利用を実現するためには、この波長フラグメンテーションを解消する技術が不可欠である。
【０００４】
一方、光周波数資源を有効に活用するために、エラスティック光ネットワーク方式が提案されている。エラスティック光ネットワーク方式によれば、複数のノードが光ファイバで接続されたネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路に、光信号の伝送容量に応じた必要最小限の周波数帯域を割り当てることが可能である。またエラスティック光ネットワーク方式においては、所定の周波数幅を１スロット単位としたスロットの個数によって、割り当てる周波数帯域を柔軟に決定することができる。
【０００５】
このように、エラスティック光ネットワーク方式によれば、トラヒックの所要容量に応じて光パスの所要波長スロット数を変化させることができる。これにより、従来の固定グリッド網では活用することができなかった余剰の波長資源にも光パスを割り当てることが可能になる。その結果、光ネットワークの利用効率を向上させることができる。
【０００６】
このようなエラスティック光ネットワークにおいて波長フラグメンテーションを解消する技術の一例が特許文献１に記載されている。
【０００７】
特許文献１に記載された関連する光ネットワークの制御装置は、基本帯域幅をスロットとし、１つのスロット又は波長順に連続する複数のスロットを使用して異なる帯域幅の波長パスの設定が可能な光ネットワークに用いられる。関連する光ネットワークの制御装置は、保持手段、判定手段、および制御手段を備えている。
【０００８】
保持手段は、波長パスの品質情報を算出するための情報を保持する。判定手段は、未使用スロットの断片化を防ぐディフラグメンテーション処理後の状態を判定する。そして、制御手段は、光ネットワークを制御するための制御コマンドを光ネットワークに送信し、所定の条件に合致すると、判定手段に、ディフラグメンテーション処理後の状態の判定を行わせる。
【０００９】
ここで判定手段は、スロットの使用順位を設け、波長パスを、当該波長パスに隣接し、当該波長パスより使用順位の高い未使用スロットに移動可能である場合には移動させる。さらに、移動させる当該波長パスが複数のスロットを使用するものである場合、移動後のスロットにおいて当該波長パスの変調フォーマットを変更して、当該波長パスの使用スロット数を減少させることができるか判定する。判定は、保持手段が保持している情報から算出した品質情報に基づき行う。その結果、当該波長パスの使用スロット数を減少させることができる場合には、減少させることでディフラグメンテーション処理後の状態を判定する。
【００１０】
このような構成としたことにより、異なる帯域幅の波長パスの設定が可能な光ネットワークにおいて効果的なディフラグメンテーションを実行することが可能になる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１４−１５５０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した関連する光ネットワークの制御装置においては、各ノード装置は互いに１つだけ番号の違うノード装置と光リンクを有する構成としている。しかし、現在の光ネットワークにおいては、光ノード装置同士がメッシュ状に光ファイバで接続される物理層トポロジーへの移行が進展している。メッシュ状の物理層トポロジーに対しては、波長フラグメンテーションを解消することができる再配置候補が多数存在する。すなわち、光パスの物理経路と波長スロット配置の再配置候補が多数存在する。しかも、光パスの所要波長スロット数の選択が可能なエラスティック光ネットワークにおいては、物理経路の通信路品質に基づいて波長スロット数を選択することが可能である。そのため、再配置候補を探索するパラメータとして、波長スロット数の選択がさらに加わることになる。その結果、逐次変化する経路条件において、最適な波長スロットの割り当てを計算するために必要となる時間が増大する。
【００１３】
このように、エラスティック光ネットワークにおいては、周波数利用効率の向上を図るための光パスの再配置に必要な処理工数が増大する、という問題があった。
【００１４】
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、周波数利用効率の向上を図るための光パスの再配置に必要な処理工数が増大する、という課題を解決する光ネットワーク制御装置、光通信システム、および光パス設定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光ネットワーク制御装置は、光ネットワークにおける既存の光パスである既設光パスの中から、再配置の対象とする再配置対象光パスを、再配置した場合の再配置光パスの属性に基づいて抽出する再配置光パス抽出手段と、再配置対象光パスについて再配置処理を実行する光パス再配置手段、とを有する。
【００１６】
本発明の光パス設定方法は、光ネットワークにおける既存の光パスである既設光パスの中から、再配置の対象とする再配置対象光パスを、再配置した場合の再配置光パスの属性に基づいて抽出し、再配置対象光パスについて再配置処理を実行する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光ネットワーク制御装置、光通信システム、および光パス設定方法によれば、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、光パスの再配置によって周波数利用効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る光通信システムの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光通信システムを構成する光ネットワーク制御装置と光ノード装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５Ａ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための光ネットワークの概略構成を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための、再配置処理前の波長スロットの使用状況を模式的に示す図である。
【図５Ｃ】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するための、再配置処理後の波長スロットの使用状況を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る光通信システムを構成する光ネットワーク制御装置と光ノード装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る光通信システムを構成する光ネットワーク制御装置と光ノード装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置１００の構成を示すブロック図である。光ネットワーク制御装置１００は、再配置光パス抽出手段１１０と光パス再配置手段１２０を有する。
【００２１】
再配置光パス抽出手段１１０は、光ネットワークにおける既存の光パスである既設光パスの中から、再配置の対象とする再配置対象光パスを、再配置した場合の再配置光パスの属性に基づいて抽出する。光パス再配置手段１２０は、再配置光パス抽出手段１１０が抽出した再配置対象光パスについて再配置処理を実行する。
【００２２】
このような構成とすることにより、本実施形態の光ネットワーク制御装置１００によれば、再配置処理を行う光パスの個数を削減することができる。その結果、波長スロットの個数が光パス設定のパラメータとして加わるエラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、光パスの再配置によって周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００２３】
ここで、再配置光パスの物理経路は、既設光パスの物理経路と異なるものとすることができる。
【００２４】
また、再配置光パスの属性として、再配置光パスを割り当てる波長スロットの個数を用いることができる。ここで、再配置光パス抽出手段１１０は、既設光パスが割り当てられている波長スロットの個数よりも小さい個数の波長スロットに、再配置光パスを割り当てることができる場合、このときの既設光パスを再配置対象光パスとして抽出する構成とすることができる。
【００２５】
この場合、図１に示すように、再配置光パス抽出手段１１０は、代替経路探索手段１１１、波長スロット配置計算手段１１２、および波長スロット数判定手段１１３を備えた構成とすることができる。また、光パス再配置手段１２０は、光パス再割当手段１２１および光パス配置制御手段１２２を備えた構成とすることができる。
【００２６】
ここで、代替経路探索手段１１１は、既設光パスの物理経路と異なる物理経路である代替経路を探索する。波長スロット配置計算手段１１２は、代替経路において利用可能な波長スロットである代替波長スロットの配置を算定する。そして、波長スロット数判定手段１１３は、既設光パスが割り当てられている波長スロットの個数よりも小さい個数の代替波長スロットに、再配置光パスを割り当てることができるか否かを判定する。
【００２７】
また、光パス再割当手段１２１は、波長スロット数判定手段１１３が再配置光パスを割り当てることができると判定した場合、このときの既設光パスを再配置対象光パスとし、この再配置対象光パスを代替波長スロットに割り当てる。そして、光パス配置制御手段１２２は、再配置対象光パスおよび代替波長スロットに関する情報を、光ネットワークを構成する光ノード装置に通知する。
【００２８】
このような構成とした場合には、再配置することによって使用する波長スロットの個数が減少する既設光パスに対してだけ再配置処理を行うので、周波数利用効率のさらなる向上を図ることができる。
【００２９】
次に、本実施形態による光パス設定方法について説明する。本実施形態による光パス設定方法においては、まず、光ネットワークにおける既存の光パスである既設光パスの中から、再配置の対象とする再配置対象光パスを、再配置した場合の再配置光パスの属性に基づいて抽出する。そして、この再配置対象光パスについて再配置処理を実行する。
【００３０】
ここで、再配置光パスの物理経路は、既設光パスの物理経路と異なるものとすることができる。
【００３１】
また、再配置光パスの属性として、再配置光パスを割り当てる波長スロットの個数を用いることができる。ここで、既設光パスが割り当てられている波長スロットの個数よりも小さい個数の波長スロットに、再配置光パスを割り当てることができる場合、既設光パスを再配置対象光パスとして抽出する構成とすることができる。
【００３２】
この場合、再配置対象光パスを抽出する際に、既設光パスの物理経路と異なる物理経路である代替経路を探索し、この代替経路において利用可能な波長スロットである代替波長スロットの配置を算定する。そして、既設光パスが割り当てられている波長スロットの個数よりも小さい個数の代替波長スロットに、再配置光パスを割り当てることができるか否かを判定する構成とすることができる。
【００３３】
このとき、再配置対象光パスについて再配置処理を実行する際に、再配置光パスを割り当てることができると判定した場合に、既設光パスを再配置対象光パスとし、再配置対象光パスを代替波長スロットに割り当てることとすることができる。
【００３４】
さらに、再配置対象光パスおよび代替波長スロットに関する情報を、光ネットワークを構成する光ノード装置に通知する構成としてもよい。
【００３５】
上述したように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１００および光パス設定方法によれば、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、光パスの再配置によって周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００３６】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２に、本実施形態による光通信システム１０００の概略構成を示す。同図に示すように、光通信システム１０００は、光ネットワーク制御装置１１００と光ノード装置を含んで構成される。図２では、５個の光ノード装置１２０１〜１２０５が光ファイバ通信路により接続され、光ネットワーク１３００を構成している例を示す。
【００３７】
図３に、本実施形態による光通信システム１０００を構成する光ネットワーク制御装置１１０１と光ノード装置１２０１の構成を示す。
【００３８】
光ネットワーク制御装置１１０１は、データベース部１１１０、波長スロット断片化検知部１１２０、光パス再配置計算部１１３０、および光パス配置制御部１１４０を有する。
【００３９】
データベース部１１１０は、要求トラヒックＤＢ（データベース）１１１１、ネットワーク設備ＤＢ１１１２、光パス管理ＤＢ１１１３を備える。光パス再配置計算部１１３０は、代替経路探索部１１３１、可変波長スロット配置計算部１１３２、および波長スロット数削減判定部１１３３を備える。
【００４０】
光ノード装置１２０１は、波長設定制御部１２１１、可変光トランスポンダ１２１２、大粒度可変切替装置１２１３、方路設定制御部１２１４を備える。
【００４１】
可変光トランスポンダ１２１２は、送出する信号光の中心周波数および変調方式並びに光パスのスロット幅を可変することができる。
【００４２】
大粒度可変切替装置１２１３は、光ネットワーク１３００を構成する光ファイバ通信路１３０１、１３０２に接続され、光パス単位で入出力方路を変更する。大粒度可変切替装置１２１３としては例えば、光クロスコネクト、帯域可変型波長選択スイッチ等を用いることができる。
【００４３】
本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０１は、第１の実施形態による光ネットワーク制御装置１００の構成に加えて、再配置検出手段としての波長スロット断片化検知部１１２０をさらに有する構成とした。再配置検出手段は、光ネットワークを構成する光ファイバ通信路における波長スロットの使用状況を監視し、既設光パスを再配置する契機を検知する。再配置検出手段は、この契機を検出した時に再配置光パス抽出手段１１０（図１参照）に検出通知を送付する。そして、再配置光パス抽出手段１１０は、検出通知を受け付けたときに再配置対象光パスを抽出する処理を行う。ここで、本実施形態の波長スロット断片化検知部１１２０は、波長フラグメンテーションが発生した場合を上述の契機として検知する構成とした。
【００４４】
なお、本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０１が備える波長スロット数削減判定部１１３３は、第１の実施形態による光ネットワーク制御装置１００の波長スロット数判定手段１１３および光パス再割当手段１２１に対応している。
【００４５】
また、本実施形態による光ノード装置１２０１が備える波長設定制御部１２１１および方路設定制御部１２１４は、光ノード制御手段として動作する。ここで、光ノード制御手段は、再配置対象光パスに関する情報を含む光パス再配置情報を光パス再配置手段１２０（光パス配置制御部１１４０）から受け取る。そして、光パス再配置情報に基づいて可変光トランスポンダ１２１２および大粒度可変切替装置１２１３を制御する。
【００４６】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０１の動作について説明する。図４は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４７】
光ネットワーク制御装置１１０１においては、波長スロット断片化検知部１１２０が光ファイバ通信路における波長スロットの使用状況を監視する（ステップＳ２１１）。波長スロット断片化検知部１１２０は、光ネットワークにおいて光ファイバ通信路１３０１に波長フラグメンテーションが発生したことを検知すると（ステップＳ２１２）、波長フラグメンテーション領域の波長スロット番号と光ファイバ通信路ＩＤを光パス再配置計算部１１３０に通知する（ステップＳ２１３）。ここで、波長フラグメンテーション領域は通信事業者のポリシーにより決定される。具体的には例えば、光ファイバ通信路における空き（未使用）波長スロット数が一定値以下である領域や、複数ホップにわたって空き波長スロットが存在しない領域などを波長フラグメンテーション領域と指定することができる。
【００４８】
光パス再配置計算部１１３０は、波長スロット断片化検知部１１２０から通知を受信した後に、光パス管理ＤＢ１１１３から波長フラグメンテーション領域に隣接する光パスを読み込む（ステップＳ２１４）。光パス再配置計算部１１３０が備える代替経路探索部１１３１は、代替経路として当該光パスの始点光ノードと終点光ノードを結ぶ最短経路を探索する（ステップＳ２１５）。
【００４９】
可変波長スロット配置計算部１１３２は、代替経路探索部１１３１が探索した最短経路において利用可能な波長スロット配置を算定する。具体的には、所要の波長スロット数と、そのときに使用する変調方式を決定する（ステップＳ２１６）。
【００５０】
波長スロット数削減判定部１１３３は、代替経路を通ることにより、当該光パスの所要の波長スロット数を削減できるか否かを判定する（ステップＳ２１７）。このとき波長スロット数削減判定部１１３３は、光パスの再割当の前後における取り得る物理経路の通信品質に基づいて、変調方式を変更できるか否かを判断する。そして、変調方式を変更することができると判断した場合、波長スロット数を削減できると判定し（ステップＳ２１７／ＹＥＳ）、代替経路上の利用可能な空き波長スロットに当該光パスを割り当てる（ステップＳ２１８）。波長スロット数削減判定部１１３３が波長スロット数を削減できないと判定した場合（ステップＳ２１７／ＮＯ）は、可変波長スロット配置計算部１１３２が、当該光パスが割り当てられている現状の物理経路上で利用可能な波長スロット配置を算定することとしてもよい。
【００５１】
光パス再配置計算部１１３０は、割り当て未実施のトラヒック要求が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１９）。すなわち、再配置の対象としている光パスのうち、未処理の光パスが存在するか否かを判定する。未処理の光パスが存在する場合（ステップＳ２１９／ＹＥＳ）、光パス再配置計算部１１３０はステップＳ２１４からステップＳ２１８までの処理を繰り返す。
【００５２】
波長フラグメンテーション領域に隣接する全ての光パスに対して上述の処理を実行する。そして、未処理の光パスが存在しなくなった場合（ステップＳ２１９／ＮＯ）、光パス配置制御部１１４０は各光ノード装置に光パスの再設定結果を通知し（ステップＳ２２０）、処理を終了する。
【００５３】
次に、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃを用いて、上述した光ネットワーク制御装置１１０１による光パスの再配置結果について説明する。
【００５４】
図５Ａに示した光ネットワーク１３００において、再配置処理前には、光ノード装置１２０１から光ノード装置１２０２、光ノード装置１２０３、および光ノード装置１２０４を経由して光ノード装置１２０５に至る物理経路に光パスＰ２０１が配置されている。このときの波長スロットの使用状況を図５Ｂに示す。
【００５５】
代替経路探索部１１３１は、光パスＰ２０１の始点光ノードである光ノード装置１２０１と終点光ノードである光ノード装置１２０５を結ぶ最短経路を探索し、光ノード装置１２０１と光ノード装置１２０５を直接つなぐ物理経路を代替経路とする。
【００５６】
波長スロット数削減判定部１１３３は、この代替経路を通ることにより所要の波長スロット数を削減できると判定すると、図５Ｃに示すように代替経路上の利用可能な空き波長スロットに光パスＰ２０２として割り当てる。このとき、波長スロット数削減判定部１１３３は、再配置することによって使用する波長スロットの個数が減少する光パスに対してだけ再配置処理を行うので、処理工数の増大を招くことなく周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００５７】
なお、最短経路において利用可能な波長スロットが見つからない場合には、代替経路探索部１１３１は、例えば第ｋ次最短経路探索アルゴリズムを用いて第ｋ次最短経路を探索することとしてもよい。
【００５８】
また、光ネットワークにおいて光パスに優先度が設定されている場合がある。優先度が高位の光パスは重要性が高いため、光パスの再割り当てによる通信断を避けるために、再割り当ての対象外としてもよい。その場合、光パスの優先度が一定値以下の光パスのみを光パス管理ＤＢ１１１３から抽出し、再配置の対象とする。ここで優先度の一定値は、例えば通信事業者が決定するとすることができる。
【００５９】
光パス配置制御部１１４０は、光ネットワーク１３００を構成する光ノード装置１２０１〜１２０５が備える波長設定制御部１２１１に再設定する光パスの波長スロット番号を通知する。また、代替経路に関する大粒度可変切替装置１２１３の方路設定情報を方路設定制御部１２１４に通知する。波長設定制御部１２１は上記通知に基づいて、可変光トランスポンダ１２１２が送出する信号光の中心周波数と変調方式を制御し、大粒度可変切替装置１２１３を透過する波長スロットの設定を制御する。一方、方路設定制御部１２１４は、可変光トランスポンダ１２１２と接続する光ファイバ通信路が、現状経路に用いられている光ファイバ通信路１３０１から代替経路に用いられる光ファイバ通信路１３０２に変更するように大粒度可変切替装置１２１３を制御する。これにより、代替経路に切替えることができる。
【００６０】
上述した本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０１の動作により、波長フラグメンテーションを解消することが可能である。さらに、波長スロット数削減判定部１１３３は、波長スロット数を削減することが可能な光パスに対してのみ、波長フラグメンテーションを解消する動作を実施する。そのため、作業中に通信断が発生するリスクを最小限に抑制しながら、作業時間・作業工数を低減することが可能である。すなわち、ネットワークの信頼性を損なうことなく、高速にネットワーク使用効率を向上させることが可能である。
【００６１】
上述したように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１１０１および光通信システムによれば、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、光パスの再配置によって周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００６２】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６に、本実施形態による光通信システムを構成する光ネットワーク制御装置１１０２と光ノード装置１２０１の構成を示す。
【００６３】
光ネットワーク制御装置１１０２は、データベース部１１１０、波長スロット断片化検知部１１２０、光パス再配置計算部１１３０、および光パス配置制御部１１４０を有する。
【００６４】
データベース部１１１０は、要求トラヒックＤＢ１１１１、ネットワーク設備ＤＢ１１１２、光パス管理ＤＢ１１１３に加えて、再配置光パス管理ＤＢ１１１４を備えた構成とした。また、光パス再配置計算部１１３０は、代替経路探索部１１３１、可変波長スロット配置計算部１１３２、および波長スロット数削減判定部１１３３に加えて、光パス再配置順序計算部１１３４を備えた構成とした。
【００６５】
ここで、再配置光パス管理ＤＢ１１１４は再配置光パス保存手段に対応し、複数の再配置対象光パスに関する情報を保存する。また、光パス再配置順序計算部１１３４は再配置順序決定手段に対応し、複数の再配置対象光パスについて再配置処理を実行する順序を、再配置対象光パスの属性に基づいて決定する。そして、光パス再配置計算部１１３０は、この順序に基づいて再配置処理を実行する構成とした。なお、再配置対象光パスの属性は、再配置対象光パスを割り当てる波長スロットの個数、再配置対象光パスの物理経路長、および再配置対象光パスのホップ数、のいずれかとすることができる。
【００６６】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０２の動作について説明する。図７は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０２の動作を説明するためのフローチャートである。
【００６７】
光ネットワーク制御装置１１０２においては、波長スロット断片化検知部１１２０が光ファイバ通信路における波長スロットの使用状況を監視する（ステップＳ２１１）。波長スロット断片化検知部１１２０は、光ネットワークにおいて光ファイバ通信路１３０１に波長フラグメンテーションが発生したことを検知すると（ステップＳ２１２）、波長フラグメンテーション領域の波長スロット番号と光ファイバ通信路ＩＤを光パス再配置計算部１１３０に通知する（ステップＳ２１３）。
【００６８】
光パス再配置計算部１１３０は、波長スロット断片化検知部１１２０から通知を受信した後に、光パス管理ＤＢ１１１３から波長フラグメンテーション領域に隣接する光パスを読み込む（ステップＳ２１４）。光パス再配置計算部１１３０が備える代替経路探索部１１３１は、代替経路として当該光パスの始点光ノードと終点光ノードを結ぶ最短経路を探索する（ステップＳ２１５）。
【００６９】
可変波長スロット配置計算部１１３２は、代替経路探索部１１３１が探索した最短経路において利用可能な波長スロット配置を算定する。具体的には、所要の波長スロット数と、そのときに使用する変調方式を決定する（ステップＳ２１６）。
【００７０】
波長スロット数削減判定部１１３３は、代替経路を通ることにより、当該光パスの所要の波長スロット数を削減できるか否かを判定する（ステップＳ２１７）。波長スロット数を削減できると判定した場合（ステップＳ２１７／ＹＥＳ）、再配置光パス管理ＤＢ１１１４に当該光パスの物理経路と所要波長スロット数などの波長割当情報を保存する（ステップＳ３１１）。
【００７１】
光パス再配置計算部１１３０は、割り当て未実施のトラヒック要求が存在するか否かを判定する（ステップＳ２１９）。すなわち、再配置の対象としている光パスのうち、未処理の光パスが存在するか否かを判定する。未処理の光パスが存在する場合（ステップＳ２１９／ＹＥＳ）、光パス再配置計算部１１３０はステップＳ２１４からステップＳ３１１までの処理を繰り返す。
【００７２】
波長フラグメンテーション領域に隣接する全ての光パスに対して上述の処理を実行する。未処理の光パスが存在しなくなった場合（ステップＳ２１９／ＮＯ）、光パス再配置順序計算部１１３４は、再配置光パス管理ＤＢ１１１４に格納されている光パスの波長割当順序を並び替える（ステップＳ３１２）。そして、並び替えた順序で代替経路上の利用可能な空き波長スロットに当該光パスを割り当てる（ステップＳ３１３）。
【００７３】
その後、光パス配置制御部１１４０は各光ノード装置に光パスの再設定結果を通知し（ステップＳ２２０）、処理を終了する。
【００７４】
上述した波長割当順序は、例えば、光パスの最短経路長の短距離順とすることや、光パスのホップ数の昇順、または通信事業者の作業者が設定を変更しやすい順などとすることが可能である。このように、光パスの波長割当順序を並び替える処理を採用することにより、所要波長スロット数の削減数が大きい光パスから再配置することができるので、高効率な光パスの収容が可能になる。
【００７５】
なお、最短経路において利用可能な波長スロットが見つからない場合には、代替経路探索部１１３１は、例えば第ｋ次最短経路探索アルゴリズムを用いて第ｋ次最短経路を探索することとしてもよい。
【００７６】
光パス配置制御部１１４０は、光ネットワーク１３００を構成する光ノード装置１２０１〜１２０５が備える波長設定制御部１２１１に再設定する光パスの波長スロット番号を通知する。また、代替経路に関する大粒度可変切替装置１２１３の方路設定情報を方路設定制御部１２１４に通知する。波長設定制御部１２１１は上記通知に基づいて、可変光トランスポンダ１２１２が送出する信号光の中心周波数と変調方式を制御し、大粒度可変切替装置１２１３を透過する波長スロットの設定を制御する。一方、方路設定制御部１２１４は、可変光トランスポンダ１２１２と接続する光ファイバ通信路が、現状経路に用いられている光ファイバ通信路１３０１から代替経路に用いられる光ファイバ通信路１３０２に変更するように大粒度可変切替装置１２１３を制御する。これにより、代替経路に切替えることができる。
【００７７】
上述した本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０２の動作により、波長フラグメンテーションを解消することが可能である。さらに、波長スロット数削減判定部１１３３は、波長スロット数を削減することが可能な光パスに対してのみ、波長フラグメンテーションを解消する動作を実施する。そのため、作業中に通信断が発生するリスクを最小限に抑制しながら、作業時間・作業工数を低減することが可能である。すなわち、ネットワークの信頼性を損なうことなく、高速にネットワーク使用効率を向上させることが可能である。
【００７８】
上述したように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１１０２および光通信システムによれば、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、光パスの再配置によって周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００７９】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図８に、本実施形態による光通信システムを構成する光ネットワーク制御装置１１０３と光ノード装置１２０１の構成を示す。
【００８０】
光ネットワーク制御装置１１０３は、データベース部１１１０、光ファイバ通信路混雑検知部１１５０、光パス再配置計算部１１３０、および光パス配置制御部１１４０を有する。本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０３は、第２の実施形態による光ネットワーク制御装置１１０１が備える波長スロット断片化検知部１１２０に替えて、光ファイバ通信路混雑検知部１１５０を備えた構成とした。その他の構成は、第２の実施形態による光ネットワーク制御装置１１０１の構成と同様であるので、それらの説明は省略する。
【００８１】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０３の動作について説明する。図９は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０３の動作を説明するためのフローチャートである。
【００８２】
光ネットワーク制御装置１１０３においては、光ファイバ通信路混雑検知部１１５０が光ファイバ通信路における波長スロットの使用状況を監視する（ステップＳ４１１）。
【００８３】
光ファイバ通信路混雑検知部１１５０が光パスを再配置する契機を検知したときに、光パス再配置計算部１１３０は光パスの再配置処理を行う。光ファイバ通信路混雑検知部１１５０は、未使用波長スロット数が所定の個数を下回った場合、および使用波長スロット数が所定の個数を上回った場合、のいずれかを契機とすることができる。ここでは、光ファイバ通信路混雑検知部１１５０が、光ファイバ通信路の使用済み波長スロット数が閾値を超えたことを検知すると（ステップＳ４１２）、当該光ファイバ通信路ＩＤを光パス再配置計算部１１３０に通知する（ステップＳ４１３）構成とした。なお、空き波長スロット数が閾値を下回った光ファイバ通信路や、空き波長スロット数の複数ホップにわたる合計が閾値を下回った光ファイバ通信路を指定することとしてもよい。
【００８４】
光パス再配置計算部１１３０は、光ファイバ通信路混雑検知部１１５０から通知を受信した後に、光パス管理ＤＢ１１１３から混雑状態が発生している光ファイバ通信路を通る光パスを読み込む（ステップＳ４１４）。光パス再配置計算部１１３０が備える代替経路探索部１１３１は、代替経路として当該光パスの始点光ノードと終点光ノードを結ぶ最短経路を探索する（ステップＳ４１５）。
【００８５】
可変波長スロット配置計算部１１３２は、最短経路における所要波長スロット数と、そのときに使用する変調方式を決定する（ステップＳ４１６）。
【００８６】
波長スロット数削減判定部１１３３は、代替経路を通ることにより、当該光パスの所要の波長スロット数が増加するか否かを判定する（ステップＳ４１７）。波長スロット数が増加すると判定した場合には（ステップＳ４１７／ＹＥＳ）、光パスの設定は変更しない。
【００８７】
波長スロット数削減判定部１１３３が、代替経路を通ることにより所要の波長スロット数が減少するか又は変化しないと判定した場合は（ステップＳ４１７／ＮＯ）、代替経路上に利用可能な空き波長スロットが存在すれば（ステップＳ４１８／ＹＥＳ）、空き波長スロットに波長パスを割り当てる（ステップＳ４１９）。代替経路上に利用可能な空き波長スロットが存在しない場合（ステップＳ４１８／ＮＯ）、このときの代替経路を経路候補から除外する（ステップＳ４２０）。
【００８８】
光パス再配置計算部１１３０は、割り当て未実施のトラヒック要求が存在するか否かを判定する（ステップＳ４２１）。すなわち、再配置の対象としている光パスのうち、未処理の光パスが存在するか否かを判定する。未処理の光パスが存在する場合（ステップＳ４２１／ＹＥＳ）、光パス再配置計算部１１３０はステップＳ４１４からステップＳ４２０までの処理を繰り返す。
【００８９】
混雑状態が発生している光ファイバ通信路を通る全ての光パスに対して上述の処理を実行する。そして、未処理の光パスが存在しなくなった場合（ステップＳ４２１／ＮＯ）、光パス配置制御部１１４０は各光ノード装置に光パスの再設定結果を通知し（ステップＳ４２２）、処理を終了する。
【００９０】
なお、最短経路において利用可能な波長スロットが見つからない場合には、代替経路探索部１１３１は、例えば第ｋ次最短経路探索アルゴリズムを用いて第ｋ次最短経路を探索することとしてもよい。
【００９１】
また、第３の実施形態による光ネットワーク制御装置１１０２が有する再配置光パス管理ＤＢ１１１４と光パス再配置順序計算部１１３４をさらに備え、光パスの波長割当順序を並び替える構成としてもよい。
【００９２】
光パス配置制御部１１４０は、光ネットワーク１３００を構成する光ノード装置１２０１〜１２０５が備える波長設定制御部１２１１に再設定する光パスの波長スロット番号を通知する。また、代替経路に関する大粒度可変切替装置１２１３の方路設定情報を方路設定制御部１２１４に通知する。波長設定制御部１２１１は上記通知に基づいて、可変光トランスポンダ１２１２が送出する信号光の中心周波数と変調方式を制御し、大粒度可変切替装置１２１３を透過する波長スロットの設定を制御する。一方、方路設定制御部１２１４は、可変光トランスポンダ１２１２と接続する光ファイバ通信路が、現状経路に用いられている光ファイバ通信路１３０１から代替経路に用いられる光ファイバ通信路１３０２に変更するように大粒度可変切替装置１２１３を制御する。これにより、代替経路に切替えることができる。
【００９３】
上述した本実施形態による光ネットワーク制御装置１１０３の動作により、光ファイバ通信路における混雑状態を効率よく解消することが可能である。さらに、波長スロット数削減判定部１１３３は、再最適化の対象から波長スロット数が増加する光パスを除外する構成としているので、作業時間・作業工数を低減することが可能である。すなわち、ネットワークの信頼性を損なうことなく、高速にネットワーク使用効率を向上させることが可能である。
【００９４】
上述したように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１１０３および光通信システムによれば、エラスティック光ネットワーク方式を用いた場合であっても、処理工数の増大を招くことなく、光パスの再配置によって周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００９５】
上述した各実施形態においては、波長フラグメンテーションの検知または光ファイバ通信路における混雑状態の検知を契機としたが、これに限らない。例えば、光通信システムにおいて新規に拠点間通信を確立する場合に、新規の光パスの設定要求（割り込み要求）が発生したことを契機として再最適化処理を実行することとしてもよい。具体的には、新規の光パスを設定する上で、光ファイバ通信路における波長スロット数のリソースに制限があり、新規通信向けの波長スロット数が不足する場合がある。このとき、上述した各実施形態の光ネットワーク制御装置によれば、既存の運用光パスに対して波長リソースの再最適化を実施することができるので、割り当て可能な波長スロットを捻出することが可能になる。
【００９６】
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】
【００９７】
１００、１１００、１１０１、１１０２、１１０３    光ネットワーク制御装置
１１０    再配置光パス抽出手段
１１１    代替経路探索手段
１１２    波長スロット配置計算手段
１１３    波長スロット数判定手段
１２０    光パス再配置手段
１２１    光パス再割当手段
１２２    光パス配置制御手段
１０００    光通信システム
１１１０    データベース部
１１１１    要求トラヒックＤＢ
１１１２    ネットワーク設備ＤＢ
１１１３    光パス管理ＤＢ
１１１４    再配置光パス管理ＤＢ
１１２０    波長スロット断片化検知部
１１３０    光パス再配置計算部
１１３１    代替経路探索部
１１３２    可変波長スロット配置計算部
１１３３    波長スロット数削減判定部
１１３４    光パス再配置順序計算部
１１４０    光パス配置制御部
１１５０    光ファイバ通信路混雑検知部
１２０１、１２０２、１２０３、１２０４、１２０５    光ノード装置
１２１１    波長設定制御部
１２１２    可変光トランスポンダ
１２１３    大粒度可変切替装置
１２１４    方路設定制御部
１３００    光ネットワーク
【図１】
2016134664.tif 000003
【図２】
2016134664.tif 000004
【図３】
2016134664.tif 000005
【図４】
2016134664.tif 000006
【図５Ａ】
2016134664.tif 000007
【図５Ｂ】
2016134664.tif 000008
【図５Ｃ】
2016134664.tif 000009
【図６】
2016134664.tif 000010
【図７】
2016134664.tif 000011
【図８】
2016134664.tif 000012
【図９】
2016134664.tif 000013