JP2014225800A - 管理装置、管理システム、および管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送波周波数の異なる光信号の干渉を抑制し、かつ、伝送容量の増大化を図る。【解決手段】管理装置７０１が、搬送波周波数が異なる光信号を多重化して出力する複数のノードを経由して光信号を伝送する複数のパスを、各パスにおいて光信号が通過するノードのノード段数に基づいて複数のグループに分類し、ノード段数の増減に応じて光信号の伝送劣化度合いが増減する伝送ペナルティが、多重化により配置される周波数帯域が隣り合う光信号間の周波数間隔が拡大するほど減少し縮小するほど増大するという伝送ペナルティ特性に基づいて、分類された各グループについてノード段数に応じた伝送ペナルティを特定し、ノード段数の増加に応じて減少する雑音比と伝送ペナルティとに基づいてグループの所属パスでの光信号の伝送可否を判定し、伝送可能と判定された場合、隣り合う光信号間の周波数間隔を決定し、周波数間隔を所属パスを構成する各ノードに通知する。【選択図】図９

Description

本発明は、伝送網内のノードを管理する管理装置、管理システム、および管理方法に関する。

従来、異なる波長の光信号が多重化された波長多重光を光ファイバを用いて伝送することにより伝送容量を増やす、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式を用いた光通信システムでは、ＩＴＵ−Ｔ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ）によって、基準周波数に対してある一定の間隔で配置された周波数グリッドが推奨されている。一般的には、多重化される光信号は、周波数グリッド（ＩＴＵ−Ｇｒｉｄ）に配置され、隣接する光信号間は一定の周波数間隔が保たれる。なお、光の周波数と光の波長の積は光の速度である。

現在の最新商用システムでは、１本の伝送ファイバに異なる８０波程度の伝送レート１００［Ｇｂｉｔ／ｓ］の光信号をＩＴＵ−Ｇｒｉｄ５０［ＧＨｚ］間隔で収容することで、有効周波数帯域内で最大８［Ｔｂｉｔ/ｓ］程度の伝送容量を実現できる。今後も引き続き、伝送容量の増大は進むと予想され、１波長あたりの伝送容量をさらに増加させる必要がある。

従来通りの伝送容量増大方法として、変調速度の増加が挙げられる。しかし、変調速度を高速化すると、光信号の周波数帯域幅も拡がるため、同じ周波数間隔に収容すると隣接する光信号同士が干渉を引き起こす問題がある。光信号同士が影響を及ぼさないためには、周波数間隔を広げることが必要であるが、それにより周波数利用効率は改善されないという、トレードオフの関係が課題にある。

そこで、変調速度の変更は実施せずに、ＩＴＵ−Ｇｒｉｄにとらわれずに波長配置を実施するグリッドレスの概念を取り入れ、より高密度に波長多重して周波数利用効率の改善を図る技術がある（たとえば、下記特許文献１を参照。）。特許文献１の技術は、光信号の波長に応じて光ファイバの波長分散が異なっているため最適な波長間隔が波長によって異なることに基づき、波長多重が可能な波長帯の全域を複数の帯域ブロックに帯域分割する。つぎに、特許文献１の技術は、分割された帯域ブロックごとに収容された波長多重信号の受信情報を取得し、受信情報に基づいて、送信側より送信される波長多重信号の波長間隔をＩＴＵ−Ｇｒｉｄにとらわれずに制御する。

特開２０１０−２２６１６９号公報

しかしながら、上述した特許文献１では、任意波長の光信号の挿入または分岐を可能とするノードで構成される異なる経路の複数の光パスにおいては、以下の問題がある。

まず、任意の光伝送システムに収容される波長多重信号が同じ波長間隔となる帯域ブロック内に、始点と終端が異なる複数の光パスが収容された場合、それぞれの光パスに依って、光伝送システムを構成する伝送路の伝送距離や光ノードの通過回数が異なる。このため、ノードの通過回数と波長間隔に依存して増加する伝送ペナルティ量の異なる光パスが混在して波長配置される。

伝送ペナルティ量が異なる光パスが混在する場合、収容される光パスのすべての伝送品質を確保するため、光伝送システムに収容される光パスのうち、伝送を実現するために許容される波長間隔が最も広い光パスに合わせて、波長間隔が決定される。すなわち、異なる経路の複数の光パスが収容される光伝送システムでは、光ノードの通過回数が最も多い光パスの伝送を実現するように、帯域ブロック内の波長間隔が決定される。したがって、特許文献１による制御方法では伝送容量の増大が困難であるという問題がある。

本発明は、搬送波周波数の異なる光信号の干渉を抑制し、かつ、伝送容量の増大化を図ることを目的とする。

本願において開示される発明の一側面となる管理装置、管理システム、および管理方法は、管理装置が、周波数が異なる光信号を多重化して出力する複数のノードを経由して前記光信号を伝送する複数のパスを、各パスにおいて前記光信号が通過するノードのノード段数に基づいて、複数のグループに分類し、前記ノード段数の増減に応じて前記光信号の伝送劣化度合いが増減する伝送ペナルティが、多重化により配置される周波数帯域が隣り合う光信号間の周波数間隔が拡大するほど減少し縮小するほど増大するという伝送ペナルティ特性に基づいて、分類された複数のグループの各々のグループについて、前記ノード段数に応じた伝送ペナルティを特定し、前記複数のグループの各々について、前記ノード段数の増加に応じて減少する雑音比と、特定された伝送ペナルティと、に基づいて、前記グループの所属パスでの前記光信号の伝送可否を判定し、前記複数のグループの各々について、伝送可能と判定された場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を決定し、前記複数のグループの各々について、決定された周波数間隔を、前記所属パスを構成する各ノードに通知することを特徴とする。

本発明の代表的な実施の形態によれば、搬送波周波数の異なる光信号の干渉を抑制し、かつ、伝送容量の増大化を図ることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

伝送網とパスの関係を示す説明図である。 光信号の搬送波周波数配置例１を示す説明図である。 光信号の搬送波周波数配置例２を示す説明図である。 隣り合う光信号との周波数間隔を一定とした場合における伝送ペナルティ特性を示すグラフである。 伝送ペナルティ分類３に分類される非線形ペナルティを示すグラフである。 伝送ペナルティ分類３に分類されるフィルタリングペナルティを示すグラフである。 管理システムのシステム構成例を示す説明図である。 管理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 管理装置の機能的構成例１を示すブロック図である。 分類部による分類例を示す説明図である。 算出部による伝送マージンＭの算出例を示す説明図である。 決定部による決定結果の一例を示す説明図である。 管理装置による管理処理手順例を示すフローチャートである。 図１３に示した伝送可否判定処理（ステップＳ１３０６）の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。 ノードのハードウェア構成例を示すブロック図である。 光信号の追加例１を示す説明図である。 光信号の追加例２を示す説明図である。 管理装置の機能的構成例２を示すブロック図である。 管理装置による追加処理手順例を示すフローチャートである。

（実施例１）
＜伝送網とパスの関係＞
図１は、伝送網とパスの関係を示す説明図である。伝送網１００は、光信号が伝送されるネットワークである。伝送網１００は、伝送路１０１と、伝送路１０１の間に設置され光信号を中継する複数のノードＮ１〜Ｎｍ（ｍは２以上の整数）と、により構成される。任意のノードをＮ＃（＃は、１〜ｍの間の整数）と表記する。図１の伝送網１００は、リニアネットワークの一例である。本発明は、リニアネットワークに限らず、リングネットワークやメッシュネットワークにも適用可能である。ノードＮ＃は任意波長の光信号の通過、挿入、分岐を可能とする伝送装置である。図示はしないが、各ノードＮ１〜Ｎｍには光信号の伝送元や伝送先となる通信装置が接続される。通信装置は、たとえば、サーバや端末である。

＜搬送波周波数配置例＞
図２は、光信号の搬送波周波数配置例１を示す説明図である。図２において、横軸は光信号の搬送波周波数、縦軸は光信号の光強度である。横軸の目盛は、ＩＴＵ−Ｇｒｉｄであり、たとえば、５０［ＧＨｚ］間隔とする。図２において、（ａ）は、図１の監視ポイントＡにおける光信号の搬送波周波数配置例であり、（ｂ）は、図１の監視ポイントＢにおける光信号の搬送波周波数配置例であり、（ｃ）は、図１の監視ポイントＣにおける光信号の搬送波周波数配置例である。

（ａ）は、ノードＮ１から出力された光信号Ｓ１の搬送波周波数配置を示す。光信号Ｓ１は、パスＰ１により伝送される光信号である。（ｂ）は、ノードＮ２から出力された光信号Ｓ１、Ｓ２の搬送波周波数配置を示す。光信号Ｓ２は、パスＰ２により伝送される光信号である。ノードＮ２では、光信号Ｓ１、Ｓ２が多重化される。（ｃ）は、ノードＮ３から出力された光信号Ｓ１〜Ｓ３の搬送波周波数配置を示す。光信号Ｓ３は、パスＰ３により伝送される光信号である。ノードＮ３では、光信号Ｓ１〜Ｓ３が多重化される。

図３は、光信号の搬送波周波数配置例２を示す説明図である。図３において、（ａ）は、従来手法により、図２（ｃ）における多重化された光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数間隔を調整した例である。伝送網内のパスでは、通過するノードのノード段数が多いほど、干渉抑制のため、隣り合う光信号の周波数間隔を広げる必要がある。光信号が多重化された場合、ノードからの伝送を可能にするには、周波数間隔が最も広いパスに合わせる必要がある。

本例では、パスＰ１〜Ｐ３のうちノード段数が最も多いパスをパスＰ１、最も少ないパスをパスＰ３とすると、パスＰ１で伝送可能な周波数間隔が最も広くなり、パスＰ３で伝送可能は周波数間隔が最も狭くなる。このため、（ａ）において各光信号Ｓ１〜Ｓ３を多重化して伝送するためには、各光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数間隔をパスＰ１で伝送可能な周波数間隔に設定しなければならず、伝送量が増大する。本例では、パスＰ１で伝送可能な周波数間隔を１００［ＧＨｚ］とする。

（ｂ）は、本発明の手法により、図２（ｃ）における多重化された光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数間隔を調整した例である。（ｂ）では、光信号Ｓ１〜Ｓ３が複数のグループに分類される。グループＧ１〜Ｇ３は、それぞれノード段数により分類されたグループである。具体的には、グループ内の光信号を伝送するパスのノード段数は同一である。これにより、グループＧ１に所属する光信号Ｓ３は、パスＰ１〜Ｐ３の中でノード段数が最小であるため、グループＧ１内での周波数間隔を、他のグループＧ２、Ｇ３よりも狭くすることができる。

また、グループＧ２に所属する光信号Ｓ２は、ノード段数がパスＰ１よりも少ないため、グループＧ２内での周波数間隔を、グループＧ３よりも狭くすることができる。グループＧ３に所属する光信号Ｓ３の周波数間隔は、（ａ）と同様、１００［ＧＨｚ］である。このように、周波数間隔が最も広い１００［ＧＨｚ］の光信号Ｓ１だけであり、他の光信号Ｓ２、Ｓ３の周波数間隔は、１００［ＧＨｚ］よりも狭く設定することができる。これにより、光信号間の干渉を抑制しつつ、伝送容量の増大化を図ることができる。

＜伝送ペナルティ特性＞
本実施の形態では、伝送ペナルティにより光信号の伝送可否が判定される。ここで、伝送ペナルティとは、ノード段数の増減に応じて増減する光信号の伝送劣化度合いである。

図４は、隣り合う光信号との周波数間隔を一定とした場合における伝送ペナルティ特性を示すグラフである。伝送ペナルティ特性とは、伝送ペナルティが、多重化により配置される周波数帯域が隣り合う光信号間の周波数間隔が拡大するほど減少し縮小するほど増大するという性質である。図４において、横軸は、パスを通過するノード段数であり、縦軸は、伝送ペナルティ（単位はｄＢ）である。縦軸の伝送ペナルティは、たとえば、静的なペナルティ量と動的なペナルティ量との累積値である。伝送ペナルティは、数値シミュレータによる算出結果でも、データベースに基づいて出力された結果でも、実験による結果でもよい。

なお、図４中、太破線で示した曲線４１０は、受信ＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、光信号雑音比）である。受信ＯＳＮＲ４１０は、光信号が通過するノード段数が増加するほど減少していることがわかる。受信ＯＳＮＲ４１０が減少するのは、ノードＮ＃内の光アンプによって発生するＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）光雑音が増加するためである。

パスでの光信号の伝送可否は、受信ＯＳＮＲ４１０に比べて、伝送ペナルティ特性４００が下回っている（伝送マージンが正の）場合に伝送可能と判断され、上回っている（伝送マージンが負の）場合に伝送不可と判断される。伝送マージンとは、あるノード段数において、受信ＯＳＮＲ４１０の伝送ペナルティ量からペナルティ特性４００の伝送ペナルティ量を減算した伝送ペナルティ量である。ｎ１をパスＰ１のノード段数、ｎ２をパスＰ２のノード段数、ｎ３をパスＰ３のノード段数とすると、パスＰ２およびパスＰ３は伝送マージンが正のため、伝送可能であり、パスＰ１は伝送マージンが負のため、伝送不可であると判断される。

つぎに、伝送ペナルティ特性４００について詳細に説明する。伝送ペナルティ特性４００は、トランシーバの性能と３つの伝送ペナルティ分類１〜３に分けられる。トランシーバの性能とは、所望のＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を達成するために必要な最小のＯＳＮＲのことで、ＯＳＮＲ耐力とも呼ばれ、通過するノード段数に対して不変である。符号４０１は、トランシーバの性能の伝送ペナルティ量を示す。

伝送ペナルティ分類１は、ノード段数と周波数間隔のどちらにも依存しない伝送ペナルティである。たとえば、波長分散ペナルティやＤＧＤ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｄｅｌａｙ）ペナルティが該当する。符号４０２は、トランシーバの性能とペナルティ分類１との累積ペナルティ量を示す。

伝送ペナルティ分類２は、ノード段数に依存するが、周波数間隔に依存しない伝送ペナルティである。たとえば、光部品のＰＤＬ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｌｏｓｓ）によって発生するＰＤＬペナルティが該当する。また、光伝送路の入力レベルを一定とした場合、光信号の光伝送路の通過スパン数（ノード段数から１を差し引いた数）に応じて増加するＳＰＭ（Ｓｅｌｆ−Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ペナルティが該当する。符号４０３は、トランシーバの性能とペナルティ分類１とペナルティ分類２との累積ペナルティ量を示す。

なお、波長分散ペナルティやＤＧＤペナルティは、伝送距離に応じて増加するため、本来は伝送ペナルティ分類２に属するが、デジタルコヒーレント方式であれば、デジタル信号処理にて補償され、直接検波方式であれば、分散補償ファイバあるいは電気分散補償回路にて補償可能なため、伝送ペナルティ分類１としてよい。

伝送ペナルティ分類３は、ノード段数と、周波数間隔に依存する伝送ペナルティである。たとえば、光伝送路の入力レベルを一定とした場合、異なる波長の光信号との波長間隔に依存して増加する非線形ペナルティ（ＸＰＭ：Ｃｒｏｓｓ Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＦＷＭ：Ｆｏｕｒ Ｗａｖｅ Ｍｉｘｉｎｇ）や、光ノード内に具備される合波器や分波器を通過することによって生じるフィルタリングペナルティである。

ＩＴＵ−Ｇｒｉｄにとらわれない周波数間隔で周波数配置を実施する場合、隣接周波数の光信号との重なり合いによる伝送ペナルティ（クロストークペナルティ）を軽減するため、ノードＮ＃において、透過帯域幅を可変とする合波器や分波器の透過帯域幅を縮小する必要がある。そのため、フィルタリングペナルティは周波数間隔に依存して増減する。

なお、図４では、理解の容易のために伝送ペナルティ特性４００をグラフで表現したが、伝送ペナルティ特性４００は、たとえば、ノード段数を変数とした関数として記憶デバイスに実装される。

図５は、伝送ペナルティ分類３に分類される非線形ペナルティを示すグラフである。図５に示すように、非線形ペナルティは、ノード段数が増加すると増加し、ノード段数が減少すると減少する。また、矢印ａに示すように、非線形ペナルティは、周波数間隔が縮小されると勾配がより急峻になり、同一ノード段数で比較した場合に非線形ペナルティが増加する。また、矢印ｂに示すように、非線形ペナルティは、周波数間隔が拡大されると勾配がより緩やかになり、同一ノード段数で比較した場合に非線形ペナルティが減少する。

図６は、伝送ペナルティ分類３に分類されるフィルタリングペナルティを示すグラフである。図６に示すように、フィルタリングペナルティは、ノード段数が増加すると増加し、ノード段数が減少すると減少する。また、矢印ａに示すように、フィルタリングペナルティは、周波数間隔が縮小されると勾配がより急峻になり、同一ノード段数で比較した場合にフィルタリングペナルティが増加する。また、矢印ｂに示すように、フィルタリングペナルティは、周波数間隔が拡大されると勾配がより緩やかになり、同一ノード段数で比較した場合にフィルタリングペナルティが減少する。すなわち、ノード段数が増加する場合、ノード段数と周波数間隔の両方に依存する伝送ペナルティを一定に保つためには、周波数間隔を広げる必要があることがわかる。

＜管理システムのシステム構成例＞
図７は、管理システムのシステム構成例を示す説明図である。管理システム７００は、管理装置７０１と、伝送網１００と、により構成される。ここでは、伝送網１００を、リニアネットワークを例に挙げて説明する。伝送網１００は、伝送路１０１と伝送路１０１に対し光信号を伝送するノード群（Ｎ１〜Ｎ１６）とを有する。

管理装置７０１は、伝送網１００内のノード群（Ｎ１〜Ｎ１６）を管理する。管理装置７０１は、各ノードＮ１、Ｎ８、Ｎ１６に物理的または論理的に接続されており、管理情報を通知する。管理情報には、ノードに設定されるべき周波数間隔が含まれる。管理装置７０１と物理的に接続されていないノードは、管理装置７０１と物理的に接続されているノードＮ２〜Ｎ７、Ｎ９〜Ｎ１５を経由して管理情報を取得する。

また、ここでは一例として、ノードＮ１を始点ノードとしノードＮ１６を終点ノードとする伝送経路をパスＰ１とし、ノードＮ１を始点ノードとしノードＮ１１を終点ノードとする伝送経路をパスＰ２とし、ノードＮ１を始点ノードとしノードＮ６を終点ノードとする伝送経路をパスＰ３とする。したがって、パスＰ１のノード段数は「１６」、パスＰ２のノード段数は「１１」、パスＰ３のノード段数は「６」となる。なお、始点ノードと終点ノードは任意のノードで構わない。また、本発明はパスの本数やノード段数に依らず適用可能である。

＜管理装置７０１のハードウェア構成例＞
図８は、管理装置７０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。管理装置７０１は、プロセッサ８０１と、記憶デバイス８０２と、入力デバイス８０３と、出力デバイス８０４と、通信インターフェース（通信ＩＦ８０５）と、を有する。プロセッサ８０１、記憶デバイス８０２、入力デバイス８０３、出力デバイス８０４、および通信ＩＦ８０５は、バスにより接続される。プロセッサ８０１は、管理装置７０１を制御する。記憶デバイス８０２は、プロセッサ８０１の作業エリアとなる。また、記憶デバイス８０２は、各種プログラムやデータを記憶する。

記憶デバイス８０２は、たとえば、非一時的な記憶媒体であり、より具体的には、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリがある。入力デバイス８０３は、データを入力する。入力デバイス８０３としては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル、テンキー、スキャナがある。出力デバイス８０４は、データを出力する。出力デバイス８０４としては、たとえば、ディスプレイ、プリンタがある。通信ＩＦ８０５は、ネットワークと接続し、データを送受信する。

＜管理装置７０１の機能的構成例１＞
図９は、管理装置７０１の機能的構成例１を示すブロック図である。管理装置７０１は、分類部９０１と、特定部９０２と、算出部９０３と、判定部９０４と、決定部９０５と、変更部９０６と、通知部９０７と、を有する。分類部９０１〜通知部９０７は、具体的には、たとえば、図８に示した記憶デバイス８０２に記憶されたプログラムを、プロセッサ８０１に実行させることによりその機能を実現する。

分類部９０１は、周波数が異なる光信号を多重化して出力する複数のノードを経由して光信号を伝送する複数のパスを、各パスにおいて光信号が通過するノードのノード段数に基づいて、複数のグループに分類する。具体的には、たとえば、分類部９０１は、ノード段数が同一であるパスどうしを同一グループにする。図７に示した例では、パスＰ１がノード段数が１６個のグループに分類され、パスＰ２がノード段数が１１個のグループに分類され、パスＰ３がノード段数が６個のグループに分類される。

なお、本例では、ノード段数が同一のパスどうしでグループ化したが、同一である場合に限らない。たとえば、ノード段数が２以上１０未満のグループ、１０以上２０未満のグループ、２１以上３０未満のグループ、…といったように、グループに定義されるノード段数に幅をもたせてもよい。この場合、パスＰ１がノード段数が２以上１０未満のグループに分類され、パスＰ２、Ｐ３がノード段数が１０以上２０未満のグループに分類される。なお、各グループにおいて分類されたパスの本数が、当該グループ内に収容される光信号の数（波長数ともいう）となる。

特定部９０２は、上述した伝送ペナルティ特性４００に基づいて、分類部９０１によって分類された複数のグループの各々のグループについて、ノード段数に応じた伝送ペナルティを特定する。具体的には、たとえば、特定部９０２は、図４に示した伝送ペナルティ特性４００により、グループのノード段数に応じた伝送ペナルティを特定する。たとえば、特定部９０２は、パスＰ１の場合、伝送ペナルティ特性４００においてノード段数に「１６」を与えた場合の伝送ペナルティ量を特定する。なお、ノード段数が２以上１０未満のグループといったように、グループのノード数に幅がある場合、ノード段数の最小値、最大値、中央値、または平均値を当該グループの代表的なノード段数として、伝送ペナルティを特定してもよい。

算出部９０３は、ノード段数の増加に応じて減少する雑音比から伝送ペナルティを減算することにより伝送マージンを算出する。雑音比とは、図４に示した受信ＯＳＮＲ４１０である。算出部９０３は、図４に示した受信ＯＳＮＲ４１０から特定部９０２によって特定された伝送ペナルティを減算する。

判定部９０４は、複数のグループの各々について、雑音比と、特定部９０２によって特定された伝送ペナルティと、に基づいて、グループの所属パスでの光信号の伝送可否を判定する。具体的には、たとえば、判定部９０４は、算出部９０３によって算出された伝送マージンが０よりも大きい場合は、当該グループの所属パスでの光信号の伝送が可能であると判定する。一方、伝送マージンが０以下である場合、伝送不可と判定する。

決定部９０５は、複数のグループの各々について、判定部９０４によって伝送可能と判定された場合、隣り合う光信号間の周波数間隔を決定する。周波数間隔のデフォルト値を、たとえば、５０［ＧＨｚ］とする。決定部９０５は、伝送可能である場合は、周波数間隔を、たとえば、デフォルト値である５０［ＧＨｚ］に決定する。

また、決定部９０５は、伝送マージンの大きさに応じて周波数間隔を決定することとしてもよい。たとえば、伝送マージンをＭとすると、０＜Ｍ≦Ｔ（Ｔは０よりも大きいしきい値。たとえば、Ｔ＝１）の場合、周波数間隔を、たとえば、デフォルト値である５０［ＧＨｚ］に決定する。

変更部９０６は、伝送マージンがさらにしきい値より大きい場合、隣り合う光信号間の周波数間隔を第１の周波数間隔よりも短い第２の周波数間隔に変更する。具体的には、例えば、変更部９０６は、伝送マージンＭがＴより大きい場合、周波数間隔を、デフォルト値の５０［ＧＨｚ］から、デフォルト値よりも短い周波数間隔に変更する。これにより、周波数利用効率の向上を図ることができる。

すなわち、伝送マージンＭがしきい値Ｔよりも大きい場合、周波数間隔を狭めても干渉しないため、周波数間隔を狭めることにより、より多くの波長を収容することができ、伝送効率の向上を図ることができる。なお、変更幅は、変更後の周波数間隔が０以下にならなければ、任意に設定できる。ここでは、たとえば、１２．５［ＧＨｚ］とする。なお、一定の変更幅ではなく、変更幅は、変更直前の周波数間隔を超えない範囲（たとえば、変更直前の周波数間隔の半分）としてもよい。

またこの場合、特定部９０２は、変更部９０６によって変更された第２の周波数間隔と伝送ペナルティ特性４００とに基づいて、伝送ペナルティを再特定し、算出部９０３は、雑音比から、再特定された伝送ペナルティを減算することにより伝送マージンＭを再算出する。つぎに、判定部９０４は、算出部９０３によって再算出された伝送マージンＭが０より大きくしきい値以下である場合、伝送可能と判定する。これにより、決定部９０５は、判定部９０４によって伝送可能と判定された場合、隣り合う光信号間の周波数間隔を第２の周波数間隔に決定する。

すなわち、特定部９０２は、変更後の周波数間隔について、図５の非線形ペナルティおよび図６のフィルタリングペナルティを求め、伝送ペナルティを再特定し、算出部９０３は、再特定した伝送ペナルティで伝送マージンＭを再算出する。これにより、判定部９０４は、再度伝送マージンＭの大きさを判定することができる。このように、伝送マージンＭが０＜Ｍ≦Ｔに収束するまで、周波数間隔の狭小、伝送ペナルティの再特定、伝送マージンＭの再算出および再判定、周波数間隔の再決定が実行される。

また、変更部９０６は、判定部９０４によって伝送不可と判定された場合、隣り合う光信号間の周波数間隔を第１の周波数間隔よりも長い第３の周波数間隔に変更する。具体的には、たとえば、変更部９０６は、伝送マージンＭが０以下である場合、周波数間隔を、デフォルト値の５０［ＧＨｚ］から、デフォルト値よりも長い周波数間隔に変更する。これにより、周波数利用効率の向上を図ることができる。

すなわち、伝送マージンＭが０以下である場合、周波数間隔を干渉抑制のため広くすることにより、波長を収容可能な状態とすることで、伝送効率の向上を図ることができる。なお、変更幅は、任意に設定できる。ここでは、たとえば、１２．５［ＧＨｚ］とする。

またこの場合、特定部９０２は、変更部９０６によって変更された第３の周波数間隔と伝送ペナルティ特性４００とに基づいて、伝送ペナルティを再特定し、算出部９０３は、雑音比から、再特定された伝送ペナルティを減算することにより伝送マージンＭを再算出する。つぎに、判定部９０４は、算出部９０３によって再算出された伝送マージンＭが０より大きくしきい値以下である場合、伝送可能と判定する。これにより、決定部９０５は、判定部９０４によって伝送可能と判定された場合、隣り合う光信号間の周波数間隔を第３の周波数間隔に決定する。

すなわち、特定部９０２は、変更後の周波数間隔について、図５の非線形ペナルティおよび図６のフィルタリングペナルティを求め、伝送ペナルティを再特定し、算出部９０３は、再特定した伝送ペナルティで伝送マージンＭを再算出する。これにより、判定部９０４は、再度伝送マージンＭの大きさを判定することができる。このように、伝送マージンＭが０＜Ｍ≦Ｔに収束するまで、周波数間隔の拡大、伝送ペナルティの再特定、伝送マージンＭの再算出および再判定、周波数間隔の再決定が実行される。

また、決定部９０５は、グループが異なる光信号の周波数帯域が重複しないようにグループ間の周波数間隔を決定する。具体的は、たとえば、決定部９０５は、グループ内の光信号を決定した周波数間隔で配置するとともに、グループ間についても周波数間隔をあけて配置する。これにより、グループ間の光信号の干渉を防止することができる。

有効周波数帯域はあらかじめ設定されるものとし、グループごとの周波数間隔と収容される光信号の数もグループの所属パス数により特定される。したがって、たとえば、決定部９０５は、番号の最も若いグループＧ１を配置すべき周波数帯域の始端を、有効周波数帯域の最小周波数とし、周波数間隔ごとに配置位置を決定する。以降のグループについては、直前のグループ（グループＧ２の場合はグループＧ１）の終端の配置位置から、グループＧ２の周波数間隔を加算した周波数を、グループＧ２の周波数帯域の始端に決定し、周波数間隔ごとに配置位置を決定する。

通知部９０７は、複数のグループの各々について、決定部９０５によって決定された周波数間隔を、所属パスを構成する各ノードＮ＃に通知する。通知を受けたノードＮ＃は、通知内容にしたがって調整される。

図１０は、分類部９０１による分類例を示す説明図である。（Ａ）は、分類前のパス群のノード段数を示す表である。始点ノードとは、そのパスの始端となるノードＮ＃であり、終点ノードとは、そのパスの終端となるノードＮ＃である。ノード段数は、始点ノードから終点ノードまでに光信号が通過するノードＮ＃の台数となる。

（Ｂ）は、ノード段数が１６個であるパスを含むグループＧ１を示す表であり、（Ｃ）は、ノード段数が１１個であるパスを含むグループＧ２を示す表であり、（Ｄ）は、ノード段数が１６個であるパスを含むグループＧ３を示す表である。

図１１は、算出部９０３による伝送マージンＭの算出例を示す説明図である。各グループＧ１〜Ｇ３の伝送マージンＭは、受信ＯＳＮＲ４１０から、トランシーバ性能、伝送ペナルティ分類１〜３を減算した値となる。図１１の例では、いずれのグループＧ１〜Ｇ３も、伝送マージンＭが、０＜Ｍ≦Ｔ（Ｔ＝１）の範囲内に収まっている。

図１２は、決定部９０５による決定結果の一例を示す説明図である。決定部９０５は、グループごとに、ノード段数、周波数間隔、および収容開始周波数、収容光信号数を決定する。各グループの決定結果は、通知部９０７により、グループに所属するパスを構成するノードＮ＃に通知される。

＜管理処理手順＞
図１３は、管理装置７０１による管理処理手順例を示すフローチャートである。管理装置７０１は、各パスのノード段数を取得する（ステップＳ１４０１）。たとえば、管理者が入力デバイスを操作入力することで、管理装置７０１はノード段数を取得する。つぎに、管理装置７０１は、分類部９０１によりパスをグループ化する（ステップＳ１３０２）。そして、グループ番号のインデックスｋをｋ＝１とし（ステップＳ１３０３）、管理装置７０１は、特定部９０２によりグループＧｋの伝送ペナルティを特定する（ステップＳ１３０４）。そして、管理装置７０１は、算出部９０３により、グループＧｋの伝送マージンＭを算出し（ステップＳ１３０５）、判定部９０４により、伝送可否判定処理を実行する（ステップＳ１３０６）。伝送可否判定処理（ステップＳ１３０６）の詳細については図１４で後述する。

伝送可否判定処理（ステップＳ１３０６）のあと、管理装置７０１は、決定部９０５により、グループＧｋの周波数間隔および周波数開始位置を決定する（ステップＳ１３０７）。このあと、管理装置７０１は、インデックスｋをインクリメントし（ステップＳ１３０８）、ｋ＞ｎであるか否かを判断する（ステップＳ１３０９）。ｎは分類部９０１によって分類されたグル―プ総数である。ｋ＞ｎでない場合（ステップＳ１３０９：Ｎｏ）、ステップＳ１３０４に戻る。一方、ｋ＞ｎである場合（ステップＳ１３０９：Ｙｅｓ）、管理装置７０１は、通知部９０７により、図１２に示した決定結果を通知する通知処理を実行する（ステップＳ１４１０）。これにより、管理装置７０１は一連の処理を終了する。

図１４は、図１３に示した伝送可否判定処理（ステップＳ１３０６）の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。まず、管理装置７０１は、判定部９０４により、伝送マージンＭが０＜Ｍ≦Ｔであるか否かを判定する（ステップＳ１４０１）。０＜Ｍ≦Ｔである場合（ステップＳ１４０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３０７に移行する。

一方、０＜Ｍ≦Ｔでない場合（ステップＳ１４０１：Ｎｏ）、管理装置７０１は、Ｍ＞Ｔであるか否かを判定する（ステップＳ１４０２）。Ｍ＞Ｔである場合（ステップＳ１４０２：Ｙｅｓ）、伝送マージンＭが過大であるため、変更部９０６は、周波数間隔を縮小する（ステップＳ１４０３）。変更対象となる周波数間隔は、初回はデフォルト値、２回目以降は直前の周波数間隔となる。そして、管理装置７０１は、算出部９０３により、縮小後の周波数間隔で伝送ペナルティを再特定し（ステップＳ１４０４）、算出部９０３により伝送マージンＭを再算出する（ステップＳ１４０５）。

このあと、管理装置７０１は、判定部９０４により、再算出された伝送マージンＭが０＜Ｍ≦Ｔであるか否かを判定する（ステップＳ１４０６）。０＜Ｍ≦Ｔである場合（ステップＳ１４０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３０７に移行する。一方、０＜Ｍ≦Ｔでない場合（ステップＳ１４０１：Ｎｏ）、ステップＳ１４０３に戻る。

また、ステップＳ１４０２において、Ｍ＞Ｔでない場合（ステップＳ１４０２：Ｎｏ）、伝送マージンＭが０以下であるため、変更部９０６は、周波数間隔を拡大する（ステップＳ１４０７）。変更対象となる周波数間隔は、初回はデフォルト値、２回目以降は直前の周波数間隔となる。そして、管理装置７０１は、算出部９０３により、拡大後の周波数間隔で伝送ペナルティを再特定し（ステップＳ１４０８）、算出部９０３により伝送マージンＭを再算出する（ステップＳ１４０９）。

このあと、管理装置７０１は、判定部９０４により、再算出された伝送マージンＭが０＜Ｍ≦Ｔであるか否かを判定する（ステップＳ１４１０）。０＜Ｍ≦Ｔである場合（ステップＳ１４１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３０７に移行する。一方、０＜Ｍ≦Ｔでない場合（ステップＳ１４１０：Ｎｏ）、ステップＳ１４０７に戻る。これにより、伝送可否判定処理（ステップＳ１３０６）が終了する。

＜ノードＮ＃のハードウェア構成例＞
図１５は、ノードＮ＃のハードウェア構成例を示すブロック図である。ノードＮ＃は、伝送路１０１に接続される。ノードＮ＃は、受信アンプ１５０１と、Ｄｒｏｐ用グリッドレス分波器１５０２と、Ａｄｄ用グリッドレス合波器１５０３と、送信アンプ１５０４と、グリッドレス分波器１５０５と、グリッドレス合波器１５０６と、複数の光送受信器１５０７（１５０７ａ〜１５０７ｚ）と、ノード制御部１５０８を、を有する。

受信アンプ１５０１は、伝送路１０１上を伝搬する光信号または光多重信号が伝送路１０１によって減衰した光パワーを補償する。Ｄｒｏｐ用グリッドレス分波器１５０２は、受信アンプ１５０１で光増幅された光信号または光多重信号を分岐する。Ａｄｄ用グリッドレス合波器１５０３は、光信号または光多重信号を追加する。

送信アンプ１５０４は、光信号または光多重信号を伝送路１０１に送信するために光増幅する。グリッドレス分波器１５０５は、Ｄｒｏｐ用グリッドレス分波器１５０２によって分岐された光信号を後段につながる受信器に伝搬するために数本の光ファイバを有する。

グリッドレス合波器１５０６は、前段に設置されたノードＮ＃から伝搬されてくる光信号を合波するために数本の光ファイバを有し、合波した光信号、すなわち光多重信号を後段に接続されたＡｄｄ用グリッドレス合波器１５０３に伝搬する。複数の光送受信器１５０７は、それぞれ、グリッドレス分波器１５０５から伝搬された光信号を受信し、光信号に重畳されたデータ信号を復号する。また、複数の光送受信器は、それぞれ、データ信号を光信号に重畳し、グリッドレス合波器１５０６に送信する。

ノード制御部１５０８は、管理装置７０１からの情報、たとえば、図１２に示した決定結果に基づいて、ノードの各構成要素を制御する。なお、Ｄｒｏｐ用グリッドレス分波器１５０２は、光信号を分岐するだけでなく、そのまま通過させて後段につながるＡｄｄ用グリッドレス合波器１５０３に伝搬することができる。また、Ｄｒｏｐ用グリッドレス分波器１５０２の透過帯域幅および中心波長は、ノード制御部１５０８によって制御される。

Ａｄｄ用グリッドレス合波器１５０３は、光信号を追加するだけでなく、光ファイバを介して前段に接続するＤｒｏｐ用グリッドレス分波器１５０２から伝搬されてきた光信号を通過させることができる。また、Ａｄｄ用グリッドレス分波器１５０５の透過帯域幅および中心波長は、ノード制御部１５０８によって制御される。

Ｄｒｏｐ用グリッドレス分波器１５０２およびＡｄｄ用グリッドレス合波器１５０３は、たとえば、グリッドレスＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）により構成されてもよい。グリッドレスＷＳＳは、シリコン基板の上に液晶を形成した反射型の液晶素子を利用し、光ファイバからなる光伝送路中を伝搬する任意に選択した波長または全波長のパスの通過、ブロック、等化、追加、分岐をダイナミックに制御する。

また、光送受信器１５０７ａ〜１５０７ｚは、ＩＴＵ−Ｇｒｉｄに依存しない波長の光信号を送受信することができる。また、データ信号を光信号に変調する方式（光変復調方式）は、光の振幅に変調するオンオフキーイング方式でも、光電界の位相に変調する位相シフトキーイング方式でも、光電界の振幅と位相に変調するＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調方式でも、直交する光の偏波それぞれに変調する偏波多重方式でもよい。

また、光信号をデータ信号に復調する方式は、デジタルコヒーレント方式でも直接検波方式でもよい。なお、ここでは詳細な記述を行わないが、光送受信器１５０７ａ〜１５０７ｚは、複数の変調フォーマットで変調することができ、光伝送諸元（ノード段数や周波数間隔に依存して増加する伝送ペナルティ）に基づいて、変調フォーマットを最適化して、周波数利用効率を高める方法をとってもよい。

ノード制御部１５０８は、Ａｄｄ用グリッドレス合波器１５０３と送信アンプ１５０４を制御することで、分類部９０１によって分類されたグループごとの入力光強度を最適化し、受信ＯＳＮＲ４１０を増加させて、より高密度に周波数配置してもよい。

このように、実施例１では、図３（ｂ）に示したように光信号が配置されるため、周波数の異なる光信号の干渉を抑制し、かつ、伝送容量の増大化を図ることができる。

（実施例２）
つぎに、実施例２について説明する。実施例２では、実施例１でグループごとに配置された光信号群の一部が欠落した場合に、光信号を追加する例である。なお、実施例２では、実施例１との相違点および変更点のみ説明する。

＜光信号の追加例＞
図１６は、光信号の追加例１を示す説明図である。図１６において、（ａ）は、図３（ｂ）の次状態を示す。（ａ）は、図３（ｂ）の状態からグループＧ１に所属するあるパスが廃止された場合の配置例である。グル―プＧ１内の点線で示した光信号が、廃止されたパスにより伝送されていた光信号である。したがって、この点線で示した光信号の配置位置が空き帯域となる。

（ｂ）は、（ａ）の次状態を示す。あらたにパスが追加された場合、当該追加パスがどのグループに所属するか否か判定される。グループＧ１に所属する場合には、（ａ）の空き帯域に追加パスの光信号が配置される。

図１７は、光信号の追加例２を示す説明図である。図１７において、（ａ）は、図３（ｂ）の次状態を示す。（ａ）は、図３（ｂ）の状態からグループＧ２に所属するあるパスが廃止された場合の配置例である。グル―プＧ２内の点線で示した光信号が、廃止されたパスにより伝送されていた光信号である。したがって、この点線で示した光信号の配置位置が空き帯域となる。

（ｂ）は、（ａ）の次状態を示す。（ｂ）は、（ａ）で発生した空き帯域のシフト例である。あらたにパスが追加された場合、当該追加パスがどのグループに所属するか否か判定される。グループＧ１に所属する場合には、グループＧ１には空き領域がないが、グループＧ２には空き領域がある。このため、グループＧ２のうち空き領域の手前側の光信号（図１７中、点線矩形）を空き領域側に伝送エラーが発生しないようにシフトさせ、グループＧ１に空き領域を確保する。

この場合、移動される光信号の周波数帯域に追随して、ノードは、光信号が通過するＤｒｏｐ用グリッドレス分波器１５０２およびＡｄｄ用グリッドレス合波器１５０３の中心周波数も移動させる。なお、復調方式にコヒーレント方式を用いている場合は、送信側の主信号の搬送波周波数と、受信側の局発光の光周波数を同時に移動することになる。

（ｃ）は、（ｂ）の次状態を示す。（ｃ）では、追加パスの光信号がグループＧ１に配置される。なお、図１７では、追加パスの所属グループが、空き領域が発生したグループの隣接グループである例について説明したが、追加パスの所属グループと空き領域が発生したグループは、隣接していなくてもよい。この場合、両グループ間のグループも、（ｂ）に示したように空き領域側にシフトされることになる。

＜管理装置７０１の機能的構成例２＞
図１８は、管理装置７０１の機能的構成例２を示すブロック図である。ここでは、図１９に示した機能との相違点や変更点についてのみ説明する。分類部９０１は、追加パスのノード段数に基づいて、追加パスを複数のグループのいずれかのグループに分類する。具体的には、たとえば、分類部９０１は、追加パスのノード段数を操作入力などにより取得し、すでに分類されている複数のグループのうちどのグループに所属可能かを判断する。

たとえば、ノード段数が同一のグループがあれば、当該グループに所属可能である。たとえば、追加ノードのノード段数が１１であれば、分類部９０１は、追加ノードをグループＧ２に分類する。また、分類部９０１は、追加パスがいずれのグループにも該当しない場合には、分類部９０１は、追加パスを所属させる新たなグループを生成する。

そして、決定部９０５は、追加パスの光信号について、当該追加パスの所属グループに空き領域が有る場合、追加パスの光信号の配置位置を当該空き領域に決定する。

設定部１８００は、追加パスの所属グループにおいて未配置の周波数帯域を設定する。具体的には、たとえば、設定部１８００は、追加パスの所属グループ内において光信号の欠落がなく、かつ、追加パスの所属グループ以外の他のグループにおいて光信号の欠落が存在する場合に実行される。すなわち、図１７の（ａ）で説明したように、グループＧ２に空き領域はあるが、追加パスを所属させるべきグループがグループＧ２でない場合に、追加パスの所属グループにおいて未配置の周波数帯域を設定する。

具体的には、設定部１８００は、他のグループ内の光信号の配置位置を周波数間隔が等しくなるよう移動させることにより、追加パスの所属グループにおいて未配置の周波数帯域を設定する。すなわち、図１７の（ｂ）に示したように、点線矩形で囲まれたグループＧ２の光信号の配置位置を周波数間隔が等しくなるよう移動させて、グループＧ１に空き領域を作る。これにより、決定部９０５は、設定部１８００によって設定された空き領域を、追加パスの光信号の配置位置に決定する。

＜追加処理手順＞
図１９は、管理装置７０１による追加処理手順例を示すフローチャートである。管理装置７０１は、追加パスのノード段数を取得すると（ステップＳ１９０１）、分類部９０１により追加パスを所属させるべきグループに分類する（ステップＳ１９０２）。そして、管理装置７０１は、既存グループに分類されたか否かを判断する（ステップＳ１９０３）。

既存グループに分類された場合（ステップＳ１９０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１９０５に移行する。一方、既存グループに分類されなかった場合（ステップＳ１８０３：Ｎｏ）、管理装置７０１は、分類部９０１により、追加パスについてあらたなグループを生成し（ステップＳ１９０４）、追加パス設定処理を実行する（ステップＳ１９０５）。

追加パス設定処理（ステップＳ１９０５）は、図１３に示したステップＳ１３０３〜Ｓ１３０９までの処理であり、処理対象となるグループは、既存のグループと、ステップＳ１９０４で生成されたグループとを含むグループ群である。追加パス設定処理（ステップＳ１９０５）のあと、ステップＳ１９０６に移行する。

ステップＳ１９０６では、管理装置７０１は、追加パスの所属グループ内に追加可能な周波数帯域（空き帯域）があるか否かを判断する（ステップＳ１９０６）。追加パスの所属グループ内に追加可能な周波数帯域がある場合（ステップＳ１９０６：Ｙｅｓ）、管理装置７０１は、決定部９０５により、追加パスを配置させる収容周波数帯域を決定し（ステップＳ１９０７）、通知部９０７により、追加パスを構成するノードに通知する（ステップＳ１９０８）。

また、ステップＳ１９０６において、追加パスの所属グループ内に追加可能な周波数帯域がない場合（ステップＳ１９０６：Ｎｏ）、管理装置７０１は、他グループに追加可能な周波数帯域があるか否かを判断する（ステップＳ１９０９）。他グループに追加可能な周波数帯域がある場合（ステップＳ１９０９：Ｙｅｓ）、管理装置７０１は、設定部１８００による設定処理を実行して（ステップＳ１９１０）、ステップＳ１９０７に移行する。これにより、ステップＳ１９０７では、管理装置７０１は、図１７の（ｂ）に示したような設定後の状態で、追加パスの光信号についての収容周波数帯域を決定することになる。

一方、ステップＳ１９０９において、他グループに追加可能な周波数帯域がない場合（ステップＳ１９０９：Ｎｏ）、管理装置７０１は、追加不可を示す情報を、出力デバイスに出力する（ステップＳ１９１１）。これにより、管理装置７０１は、一連の処理を終了する。

このように、追加パスが存在する場合であっても、追加パスの光信号の配置位置を、追加パスの所属グループに応じて決定することができるため、グループの再編をすることなく、搬送波周波数の異なる光信号の干渉を抑制し、かつ、伝送容量の増大化を図ることができる。したがって、運用中であっても追加パスの設定をおこなうことができ、伝送の中断を防止することができる。

以上、本発明を添付の図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこのような具体的構成に限定されるものではなく、添付した請求の範囲の趣旨内における様々な変更及び同等の構成を含むものである。

１００ 伝送網
４００ 伝送ペナルティ特性
７００ 管理システム
７０１ 管理装置
９０１ 分類部
９０２ 特定部
９０３ 算出部
９０４ 判定部
９０５ 決定部
９０６ 変更部
９０７ 通知部
１８００ 設定部
Ｎ＃ ノード

Claims (14)

1. 搬送波周波数が異なる光信号を多重化して出力する複数のノードを経由して前記光信号を伝送する複数のパスを、各パスにおいて前記光信号が通過するノードのノード段数に基づいて、複数のグループに分類する分類部と、
   前記ノード段数の増減に応じて前記光信号の伝送劣化度合いが増減する伝送ペナルティが、多重化により配置される周波数帯域が隣り合う光信号間の周波数間隔が拡大するほど減少し縮小するほど増大するという伝送ペナルティ特性に基づいて、前記分類部によって分類された複数のグループの各々のグループについて、前記ノード段数に応じた伝送ペナルティを特定する特定部と、
   前記複数のグループの各々について、前記ノード段数の増加に応じて減少する雑音比と、前記特定部によって特定された伝送ペナルティと、に基づいて、前記グループの所属パスでの前記光信号の伝送可否を判定する判定部と、
   前記複数のグループの各々について、前記判定部によって伝送可能と判定された場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を決定する決定部と、
   前記複数のグループの各々について、前記決定部によって決定された周波数間隔を、前記所属パスを構成する各ノードに通知する通知部と、
   を有することを特徴とする管理装置。
2. 前記雑音比から前記伝送ペナルティを減算することにより伝送マージンを算出する算出部を有し、
   前記判定部は、前記算出部によって算出された伝送マージンに基づいて、前記所属パスでの前記光信号の伝送可否を判定し、
   前記決定部は、前記判定部によって伝送可能と判定された場合、前記伝送マージンの大きさに基づいて、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を決定することを特徴とする請求項１に記載の管理装置。
3. 前記判定部は、前記伝送マージンが０より大きい場合、伝送可能と判定することを特徴とする請求項２に記載の管理装置。
4. 前記決定部は、前記伝送マージンが０より大きく、かつ、しきい値以下である場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を第１の周波数間隔に決定することを特徴とする請求項３に記載の管理装置。
5. 前記伝送マージンがさらにしきい値より大きい場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を前記第１の周波数間隔よりも短い第２の周波数間隔に変更する変更部を有し、
   前記特定部は、前記変更部によって変更された第２の周波数間隔と前記伝送ペナルティ特性とに基づいて、前記伝送ペナルティを再特定し、
   前記算出部は、前記雑音比から前記再特定された伝送ペナルティを減算することにより伝送マージンを再算出し、
   前記判定部は、前記算出部によって再算出された伝送マージンが０より大きく、かつ、前記しきい値以下である場合、伝送可能と判定し、
   前記決定部は、前記判定部によって伝送可能と判定された場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を前記第２の周波数間隔に決定することを特徴とする請求項３に記載の管理装置。
6. 前記判定部は、前記伝送マージンが０以下である場合、伝送不可と判定することを特徴とする請求項２に記載の管理装置。
7. 前記判定部によって伝送不可と判定された場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を前記第１の周波数間隔よりも長い第３の周波数間隔に変更する変更部を有し、
   前記特定部は、前記変更部によって変更された第３の周波数間隔と前記伝送ペナルティ特性とに基づいて、前記伝送ペナルティを再特定し、
   前記算出部は、前記雑音比から前記再特定された伝送ペナルティを減算することにより伝送マージンを再算出し、
   前記判定部は、前記算出部によって再算出された伝送マージンが０より大きく、かつ、前記しきい値以下である場合、伝送可能と判定し、
   前記決定部は、前記判定部によって伝送可能と判定された場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を前記第３の周波数間隔に決定することを特徴とする請求項６に記載の管理装置。
8. 前記決定部は、グループが異なる光信号の周波数帯域が重複しないようにグループ間の周波数間隔を決定し、
   前記通知部は、さらに、前記グループ間の周波数間隔を、前記所属パスを構成する各ノードに通知することを特徴とする請求項１に記載の管理装置。
9. 前記分類部は、追加パスのノード段数に基づいて、前記追加パスを前記複数のグループのいずれかのグループに分類することを特徴とする請求項１に記載の管理装置。
10. 前記分類部は、前記追加パスが所属すべきグループが存在しない場合、前記追加パスが所属すべきグループを生成することにより、前記追加パスを含む前記複数のパスを、当該生成されたグループを含む前記複数のグループに分類することを特徴とする請求項９に記載の管理装置。
11. 前記決定部は、前記追加パスの所属グループ内において光信号の欠落が存在する場合、前記追加パスを伝送する光信号が配置される周波数帯域を、前記欠落した光信号が配置されていた周波数帯域に決定することを特徴とする請求項９に記載の管理装置。
12. 前記追加パスの所属グループ内において光信号の欠落が存在せず、かつ、前記追加パスの所属グループ以外の他のグループにおいて光信号の欠落が存在する場合、前記他のグループ内の光信号の配置位置を周波数間隔が等しくなるよう移動させることにより、前記追加パスの所属グループにおいて未配置の周波数帯域を設定する設定部を有し、
    前記決定部は、前記追加パスを伝送する光信号が配置される周波数帯域を、前記設定部によって設定された周波数帯域に決定することを特徴とする請求項８に記載の管理装置。
13. 搬送波周波数が異なる光信号を多重化して出力する複数のノードと、前記複数のノードを管理する管理装置と、を有する管理システムであって、
    前記管理装置は、
    搬送波周波数が異なる光信号を多重化して出力する複数のノードを経由して前記光信号を伝送する複数のパスを、各パスにおいて前記光信号が通過するノードのノード段数に基づいて、複数のグループに分類する分類部と、
    前記ノード段数の増減に応じて前記光信号の伝送劣化度合いが増減する伝送ペナルティが、多重化により配置される周波数帯域が隣り合う光信号間の周波数間隔が拡大するほど減少し縮小するほど増大するという伝送ペナルティ特性に基づいて、前記分類部によって分類された複数のグループの各々のグループについて、前記ノード段数に応じた伝送ペナルティを特定する特定部と、
    前記複数のグループの各々について、前記ノード段数の増加に応じて減少する雑音比と、前記特定部によって特定された伝送ペナルティと、に基づいて、前記グループの所属パスでの前記光信号の伝送可否を判定する判定部と、
    前記複数のグループの各々について、前記判定部によって伝送可能と判定された場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を決定する決定部と、
    前記複数のグループの各々について、前記決定部によって決定された周波数間隔を、前記所属パスを構成する各ノードに通知する通知部と、
    を有することを特徴とする管理システム。
14. 異なる波長の光信号が多重化された光信号を伝送する複数のノードを管理する管理装置が、
    搬送波周波数が異なる光信号を多重化して出力する複数のノードを経由して前記光信号を伝送する複数のパスを、各パスにおいて前記光信号が通過するノードのノード段数に基づいて、複数のグループに分類する分類手順と、
    前記ノード段数の増減に応じて前記光信号の伝送劣化度合いが増減する伝送ペナルティが、多重化により配置される周波数帯域が隣り合う光信号間の周波数間隔が拡大するほど減少し縮小するほど増大するという伝送ペナルティ特性に基づいて、前記分類手順によって分類された複数のグループの各々のグループについて、前記ノード段数に応じた伝送ペナルティを特定する特定手順と、
    前記複数のグループの各々について、前記ノード段数の増加に応じて減少する雑音比と、前記特定手順によって特定された伝送ペナルティと、に基づいて、前記グループの所属パスでの前記光信号の伝送可否を判定する判定手順と、
    前記複数のグループの各々について、前記判定手順によって伝送可能と判定された場合、前記所属パスにより伝送される前記隣り合う光信号間の周波数間隔を決定する決定手順と、
    前記複数のグループの各々について、前記決定手順によって決定された周波数間隔を、前記所属パスを構成する各ノードに通知する通知手順と、
    を実行することを特徴とする管理方法。