JP2017103524A

JP2017103524A - ネットワーク管理装置及びネットワークシステム

Info

Publication number: JP2017103524A
Application number: JP2015233268A
Authority: JP
Inventors: 力哉渡邉; Rikiya Watanabe
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2017-06-08
Also published as: US20170155446A1; US9948388B2

Abstract

【課題】無駄のないネットワーク設計をすることができる。【解決手段】ネットワーク管理装置は、第１受信部、第２受信部、予測部、決定部を備える。第１受信部は、第１波長の光信号の信号品質の測定結果を受信する。第２受信部は、第２波長の光信号を増設する要求を受信する。予測部は、前記要求を受信すると、前記第２波長の光信号を増設した場合の前記第１波長の光信号の信号品質の変化を、前記測定結果に基づいて予測する。決定部は、前記予測結果に基づいて、前記第２波長の光信号を増設するか否かを決定する。【選択図】図１

Description

本発明は、光通信に関する。

ＷＤＭ（ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）ネットワークにおいて、新たに波長を増設することがある。新たな波長を既存のオプティカルパスに増設する場合、既存のオプティカルパスにおける伝送品質の設計値が、新たな波長を増設した場合に望まれる伝送品質の所要値に達しているか否かを判断する。例えば設計値は、光ファイバや光部品など伝送品質を決めるパラメータの最悪値を用いる。

既存のオプティカルパスにおける伝送品質の設計値が伝送品質の所要値に達している場合、既存のオプティカルパスに新たな波長を増設すればよい。一方、既存のオプティカルパスにおける伝送品質の設計値が伝送品質の所要値に達していない場合、ＲＥＧ（Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ、再生中継器）を既存のオプティカルパス内に配置することで伝送品質を確保し、新たな波長を増設できる。

ＷＤＭネットワークに関する技術が知られている。光波長分離装置では、監視制御信号が搬送されている波長λ_ｓを分離し、監視制御信号送受信回路に印加する。ＡＧＣ回路が、監視制御信号送受信回路の出力、モニタの出力に基づいてアンプを制御し、光アンプの利得を一定にできる（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００４−１７３３０９号公報

例えば、既存のオプティカルパスにおける伝送品質の設計値（Ｑ_ｗｓｔ）を５．５ｄＢ（ｄｅｃｉｂｅｌ）とする。既存のオプティカルパスに、新たな波長を増設する際に既存のオプティカルパスに対して望まれる伝送品質の所要値（Ｑ_ｒｅｑ）を７．０ｄＢとする。この環境では、伝送品質の設計値（Ｑ_ｗｓｔ）が伝送品質の所要値（Ｑ_ｒｅｑ）に達していない。そのため、ＲＥＧを既存のオプティカルパス内に配置することで伝送品質を確保し、新たな波長を増設可能にする。

ところで、ネットワークを構成する各種装置には個体差があり、実際の伝送品質は、設計値とは異なる。例えば、既存のオプティカルパスに配置された光アンプのＮＦ（ＮｏｉｓｅＦｉｇｕｒｅ）値が設計値よりも２．０ｄＢ良いとする。すると、既存のオプティカルパスにおける伝送品質は、実際には７．５ｄＢとなる。既存のオプティカルパスにおける実際の伝送品質は、伝送品質の所要値（Ｑ_ｒｅｑ）に達しているため、ＲＥＧを配置することなく新たにオプティカルパスを増設できる。

しかし、伝送品質の設計値（Ｑ_ｗｓｔ）を用いたネットワーク設計をする場合、新たにオプティカルパスを増設するために、ＲＥＧが無駄に配置されてしまうという問題がある。ＲＥＧを配置することで、装置分のコストが高くなるという問題がある。

本発明は１つの側面において、無駄のないネットワーク設計をすることを目的とする。

ネットワーク管理装置は、第１受信部、第２受信部、予測部、決定部を備える。第１受信部は、第１波長の光信号の信号品質の測定結果を受信する。第２受信部は、第２波長の光信号を増設する要求を受信する。予測部は、前記要求を受信すると、前記第２波長の光信号を増設した場合の前記第１波長の光信号の信号品質の変化を、前記測定結果に基づいて予測する。決定部は、前記予測結果に基づいて、前記第２波長の光信号を増設するか否かを決定する。

本発明によれば、無駄のないネットワーク設計をすることができる。

本実施形態に係るネットワークシステムの例を説明する図である。本実施形態に係るネットワーク管理装置のハードウェア構成の例を説明する図である。本実施形態に係る伝送品質情報の例を説明する図である。本実施形態に係る非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報の例を説明する図である。本実施形態に係る非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報の例を説明する図である。本実施形態に係るＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報の例を説明する図である。本実施形態に係るＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報の例を説明する図である。本実施形態に係るユーザポリシー情報の例を説明する図である。増設可能なオプティカルパスの優先順位をつける方法の例を説明する図である。更新後の伝送品質情報の例を説明する図である。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報の更新後の例を説明する図である。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報の更新後の例を説明する図である。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報の更新後の例を説明する図である。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報の更新後の例を説明する図である。本実施形態に係るネットワークシステムの処理の例を説明するフローチャートである。オプティカルパス増設可否を判定する処理の例を説明するフローチャートである。

本発明に係るネットワーク管理装置は、既存のオプティカルパスの運用中における伝送品質の実測値に基づいて、新たな波長の増設の可否を予測できる。図１は、本実施形態に係るネットワークシステムの例を説明する図である。ネットワークシステム１００は、ネットワーク管理装置１１０と、ネットワーク管理装置１１０の管理対象であるＷＤＭネットワーク１２０を含む。ＷＤＭネットワーク１２０は、光送信機１２１、光中継機１２２ａ〜１２２ｂ、光受信機１２３を含む。光送信機１２１からの光信号は、光中継機１２２ａ〜１２２ｂに中継され光受信機１２３に送信される。光受信機１２３は、測定部１２４を備える。測定部１２４は、光送信機１２１から光受信機１２３の間のオプティカルパスの伝送品質を測定する。ＷＤＭネットワーク１２０は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐネットワークでもメッシュ構成などの構成でもよい。

ネットワーク管理装置１１０は、ＷＤＭネットワーク１２０を管理する装置である。ネットワーク管理装置１１０は、第１受信部１１１、第２受信部１１２、記憶部１１３、予測部１１４、格納部１１５、決定部１１６、命令部１１７を備える。第1受信部１１１は、測定部１２４の測定結果を受信するインターフェースである。第２の受信部１１２は、オプティカルパス増設の要求を受信する。以下、増設するオプティカルパスは、新たに波長を増設することを示すものの、既設オプティカルパスと一部異なる区間（スパン）を通るパスを含むこともある。例えば、該オプティカルパス増設の要求は、ユーザにより入力される。記憶部１１３は、伝送品質情報（図３）、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報（図４Ａと図４Ｂ）、ＯＳＮＲ（ＯｐｔｉｃａｌＳｉｇｎａｌ−ｔｏ−ＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）劣化による伝送品質劣化量情報（図５Ａと図５Ｂ）を記憶する。記憶部１１３は、第１受信部１１１から測定結果を取得すると、測定結果に基づいて更新された伝送品質情報、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報を記憶する。

決定部１１６は、伝送品質情報に基づいて増設するオプティカルパスの増設の可否を決定する。格納部１１５は、決定部１１６の新しいオプティカルパス増設の可否を決定する際に用いられるユーザポリシー情報を記憶している。命令部１１７は、オプティカルパスの増設が可能であると決定部１１６が決定した場合、オプティカルパスを設定するネットワーク設定の命令をＷＤＭネットワーク１２０に送信する。

伝送品質情報は、あるＮＥ（ＮｏｄｅＥｌｅｍｅｎｔ）から他のＮＥの経路情報と波長ごとに対応づけられた最新（現在）の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）を示す値を含む。記憶部１１３は、伝送品質情報をオプティカルパス毎に記憶する。記憶部１１３は、初めてオプティカルパスを増設する際、伝送品質情報に伝送品質の設計値を記憶する。その後オプティカルパスが増設される毎に、記憶部１１３は、測定結果に基づいて予測部１１４により更新された伝送品質情報を記憶する。

予測部１１４は、第２の受信部より新たに増設するオプティカルパスに係る情報を取得する。更に、予測部１１４は、伝送品質情報に基づいて、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）とＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を予測する。

非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報は、オプティカルパス増設時の各区間（スパン）毎の非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）を表す。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報は、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応した伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）を含む。伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、予測部１１４により予測される。記憶部１１３は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報を、ファイバ入力レベル、ファイバタイプ、前の区間までの伝送劣化量毎に記憶する。記憶部１１３は、２つ目のオプティカルパスが増設されるまで、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報として設計値を記憶する。その後オプティカルパスが増設される毎に、記憶部１１３は、予測部１１４の予測結果に基づいて更新された非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報を記憶する。

ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報は、オプティカルパス増設時の各区間（スパン）毎のＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を表す。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報は、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応した伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を含む。伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、予測部１１４により予測される。記憶部１１３は、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報を、ファイバ入力レベル、波長数、ファイバタイプ毎に記憶する。記憶部１１３は、２つ目のオプティカルパスが増設されるまで、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報として設計値を記憶する。その後オプティカルパスが増設される毎に、記憶部１１３は、予測部１１４の予測結果に基づいて更新されたＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報を記憶する。

以下に、ネットワーク管理装置１１０の動作処理をより順番に説明する。
（１）ネットワーク内にオプティカルパスが１波もない場合、記憶部１１３内に記憶されている伝送品質情報、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報には、設計値が設定されている。

（２）ユーザは、増設したいオプティカルパスの始点のＮＥ、終点のＮＥ、通信容量をネットワーク管理装置１１０に入力する。第２の受信部１１２は、入力された情報を受信する。

（３）予測部１１４は、伝送品質情報に基づいて、オプティカルパスを増設することで既設のオプティカルパスに与える影響である非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）とＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を予測する。

（４）決定部１１６は、現在の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）からオプティカルパスの増設による伝送品質の劣化量（Ｑ_ａｄｄ）を減算した値が、所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）よりも大きいか否かを判定する。決定部１１６は、現在の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）からオプティカルパスの増設による伝送品質の劣化量（Ｑ_ａｄｄ）を減算した値が、所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）よりも大きい場合、オプティカルパスの増設が可能と判定する。決定部１１６は、現在の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）からオプティカルパスの増設による伝送品質の劣化量（Ｑ_ａｄｄ）を減算した値が、所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）よりも小さい場合、オプティカルパスの増設は不可と判定する。

ここで、オプティカルパスの増設による伝送品質の劣化量（Ｑ_ａｄｄ）は、増設するオプティカルパスにおける波長増設時に見込まれる伝送品質変化量の予測値（ΔＱ_ｄｅｔ）の総計である。オプティカルパスの増設による伝送品質の劣化量（Ｑ_ａｄｄ）は、予測部１１４で算出された選択されたオプティカルパスに対応する非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）とＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）の合計値である。所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）は、オプティカルパス増設時に確保しておきたい伝送品質の所望値であり、格納部１１５に格納されているユーザポリシー情報から選択可能な値である。ユーザは、ユーザポリシーの所要ＰｒｅＦＥＣ（ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）ＢＥＲ（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ）とマージンの思想などから任意に所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）を選択する。

（５−１）既に複数のオプティカルパスの増設が可能と判定されている場合、決定部１１６は、増設可能と判定されているオプティカルパスに優先順位を設定する。優先順位は、入力された通信容量を満たし、始点のＮＥと終点のＮＥを結ぶ経路におけるスパン数が少ない方を優先する。更に、同じスパン数の増設可能なオプティカルパスがある場合は、波長の短い方が優先される。スパン数及び波長を用いてオプティカルパスを優先する優先順位の決め方は、一例であり、別の方法で優先順位を設定してもよい。

（５−２）決定部１１６は、優先順位の高い方からオプティカルパスを１つ選択する。

（６）決定部１１６は、（４）で増設可能と判定されたオプティカルパス又は（５−２）で選択されたオプティカルパスを増設した場合の、既設のオプティカルパスへの影響を予測する。（６）の処理対象となる既設のオプティカルパスは、増設するオプティカルパスと1区間（スパン）以上同じ経路を通るオプティカルパスである。決定部１１６は、現在の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）から現在の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）から増設するオプティカルパスにおける波長増設時に見込まれる伝送品質変化量の予測値（ΔＱ_ｄｅｔ）を減算した値が、所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）よりも大きいか否かを判定する。決定部１１６は、減算した結果値が所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）よりも大きい場合、既設のオプティカルパスへの影響はないものと判定し、増設するオプティカルパスとして決定する。一方、決定部１１６は、減算した結果値が所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）よりも小さい場合、（４）の処理で増設可能なオプティカルパスと判定されていても、増設不可のオプティカルパスと判定する。

（７）予測部１１４及び決定部１１６は、（２）で複数のオプティカルパスの増設要求が入力されている場合、該複数のオプティカルパスの全てに対して（２）〜（６）の処理を繰り返す。

（８）命令部１１７は、（６）で増設するオプティカルパスと決定したオプティカルパスを増設する命令を、各ＮＥに送信する。更に、命令部１１７は、増設後の伝送品質を測定する命令を光受信部１２４に送信する。

（９）最新の伝送品質の測定結果及び予測部１１４の予測結果に基づいて、記憶部１１３の伝送品質情報、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報を更新する。

このように決定部１１６は、測定値に基づいて、既設のオプティカルパスへの悪影響がない、且つ、所望する伝送品質を確保可能か否かの判定を、新しいオプティカルパス毎に判定する。これにより、設計値を用いたネットワーク設計よりも実際の運用に基づいた無駄のないネットワーク設計をすることが可能となる。なお、（５−１）で設定する優先順位は、（２）の増設するオプティカルパスが入力された時点で設定されてもよい。

図２は、本実施形態に係るネットワーク管理装置のハードウェア構成の例を説明する図である。ネットワーク管理装置１１０は、プロセッサ１１、メモリ１２、バス１５、外部記憶装置１６、ネットワーク接続装置１９を備える。さらにオプションとして、ネットワーク管理装置１１０は、入力装置１３、出力装置１４、媒体駆動装置１７を備えても良い。ネットワーク管理装置１１０は、例えば、コンピュータなどで実現されることがある。

プロセッサ１１は、予測部１１４、決定部１１６として動作する。プロセッサ１１は、外部記憶装置１６に記憶されたプログラムを、メモリ１２を介して実行できる。メモリ１２は、記憶部１１３と格納部１１５として動作する。メモリ１２は、プロセッサ１１の動作により得られたデータや、プロセッサ１１の処理に用いられるデータも、適宜、記憶する。ネットワーク接続装置１９は、他の装置との通信に使用され、第１受信部、命令部１１７として動作する。ネットワーク接続装置１９は、他の装置との通信に使用される。

入力装置１３は、例えば、ボタン、キーボード、マウス等として実現され、出力装置１４は、ディスプレイなどとして実現される。入力装置１３と出力装置１４は、第２受信部１１２として動作する。バス１５は、プロセッサ１１、メモリ１２、入力装置１３、出力装置１４、外部記憶装置１６、媒体駆動装置１７、ネットワーク接続装置１９の間を相互にデータの受け渡しが行えるように接続する。外部記憶装置１６は、プログラムやデータなどを格納し、格納している情報を、適宜、プロセッサ１１などに提供する。外部記憶装置１６は、例えば、外付け記憶装置などである。媒体駆動装置１７は、メモリ１２や外部記憶装置１６のデータを可搬記憶媒体１８に出力することができ、また、可搬記憶媒体１８からプログラムやデータ等を読み出すことができる。ここで、可搬記憶媒体１８は、フレキシブルディスク、Ｍａｇｎｅｔ−Ｏｐｔｉｃａｌ（ＭＯ）ディスク、ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃＲｅｃｏｒｄａｂｌｅ（ＣＤ−Ｒ）やＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋＲｅｃｏｒｄａｂｌｅ（ＤＶＤ−Ｒ）を含む、持ち運びが可能な任意の記憶媒体とすることができる。

図３は、本実施形態に係る伝送品質情報の例を説明する図である。ネットワーク２００は、ＮＥ１〜ＮＥ５を備えるネットワークである。例えば、ＮＥ１から入力される光は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４〜ＮＥ５〜ＮＥ１のようにリング状のネットワーク２００で送信される。

伝送品質情報３０１は、ネットワーク２００に対応した経路情報と波長に対応づけられた最新（現在）の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）を示す値を含む。経路情報は、始点〜途中経路〜終点の経路を表す。例えば、ＮＥ１〜ＮＥ５〜ＮＥ４〜ＮＥ３は、ＮＥ１から送信された光信号がＮＥ５とＮＥ４を介し、ＮＥ３で受信されることを表す。伝送品質情報３０１の波長（λ）は、既設置されている光の波長である。なお、λ＃１の波長が一番短く、λ＃２、λ＃３、λ＃４の順番で波長が長いものとする。

例えば、波長＃１における各経路に対応する最新（現在）の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）では、ＮＥ１〜ＮＥ２の１区間における伝送品質よりもＮＥ１〜ＮＥ５〜ＮＥ４〜ＮＥ３の３区間における伝送品質の方が劣化していることがわかる。

図４Ａ及び図４Ｂは、本実施形態に係る非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報の例を説明する図である。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａ〜３０２ｃは、オプティカルパス増設時の各区間（スパン）毎の非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）を表す。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報は、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応した伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）を含む。伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、予測部１１４により予測される。記憶部１１３は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報を、ファイバ入力レベル、ファイバタイプ、前の区間までの伝送劣化量毎に記憶する。

非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、１スパン目からＮスパン目までの伝送ペナルティによる伝送品質変化量の予測値である。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、順序を含めた各スパンの異なるファイバタイプやファイバ入力レベルに依存する。そのため、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、１スパン目までの累計、２スパン目までの累計、３スパン目までの累計・・・・（Ｎ−１）スパン目までの累計のように、順番に計算することで求めることができる。予測部１１４における非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）の具体的な算出方法を以下に記載する。

１スパン目までの累計：ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}＝ｆ（λ_ｅｘｐ, λ_ａｄｄ,Ｐ_ｉｎ１,ＦｉｂｅｒＴｙｐｅ_１,０）
２スパン目までの累計：ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ２}＝ｆ（λ_ｅｘｐ, λ_ａｄｄ,Ｐ_ｉｎ２,ＦｉｂｅｒＴｙｐｅ_２, ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）
３スパン目までの累計：ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ３}＝ｆ（λ_ｅｘｐ, λ_ａｄｄ,Ｐ_ｉｎ３,ＦｉｂｅｒＴｙｐｅ_３, ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ２}）
（Ｎ−１）スパン目までの累計：ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ（Ｎ−１）}＝ｆ（λ_ｅｘｐ, λ_ａｄｄ,Ｐ_{ｉｎ（Ｎ−１）},ＦｉｂｅｒＴｙｐｅ_Ｎ−１, ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ（Ｎ−２）}）
Ｎスパン目までの累計：ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙＮ}＝ｆ（λ_ｅｘｐ, λ_ａｄｄ,Ｐ_ｉｎＮ,ＦｉｂｅｒＴｙｐｅ_Ｎ, ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ（Ｎ−１）}）
ここで、Ｎは、変化量を予測したい既設オプティカルパスのスパン数を表す。Ｐ_ｉｎは、変化量を予測したい既設オプティカルパスのＸスパン目のファイバ入力パワーを表す。ＦｉｂｅｒＴｙｐｅは、変化量を予測したい既設オプティカルパスのＸスパン目のファイバタイプを表す。なお、Ｘスパンは、１〜Ｎスパン目までの何れかのスパンを示す。

最終的にオプティカルパス増設後の既設オプティカルパスの非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙＮ}となる。

非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａは、Ｐ_ｉｎが−２ｄＢｍ／ｃｈで、ファイバタイプがＳＭＦ（ＳｉｎｇｌｅＭｏｄｅＦｉｂｅｒ）であり、前のスパンまでの伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）が０．０ｄＢの場合の例である。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａは、１スパン目からＮスパン目までの算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応した伝送品質劣化量のΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙＮ}を表す。前のスパンまでの伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）が０．０ｄＢであるため、増設するオプティカルパスがない場合、既設オプティカルパスへの影響はなく、伝送品質劣化量のΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙＮ}は、全て０となる。

非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ｂは、Ｐ_ｉｎが−２ｄＢｍ／ｃｈで、ファイバタイプがＳＭＦであり、前のスパンまでの伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）が０．２ｄＢの場合の例である。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ｂは、１スパン目からＮスパン目までの算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応した伝送品質劣化量のΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙＮ}を表す。前のスパンまでの伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）が０．２ｄＢであるため、増設するオプティカルパスがない場合の伝送品質劣化量のΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙＮ}は、全て０．２となる。

非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ｃは、Ｐ_ｉｎが−２ｄＢｍ／ｃｈで、ファイバタイプがＳＭＦであり、前のスパンまでの伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）が０．３ｄＢの場合の例である。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ｃは、１スパン目からＮスパン目までの算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応した伝送品質劣化量のΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙＮ}を表す。前のスパンまでの伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）が０．３ｄＢであるため、増設するオプティカルパスがない場合の伝送品質劣化量のΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙＮ}は、全て０．３となる。

非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａ〜３０２ｃは、一例であり、Ｐ_ｉｎ、ファイバタイプ、前のスパンまでの伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）の組み合わせ毎に記憶部１１３に記憶される。

図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態に係るＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報の例を説明する図である。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報は、オプティカルパス増設時の各区間（スパン）毎のＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を表す。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報は、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応した伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を含む。伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、予測部１１４により予測される。記憶部１１３は、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報を、ファイバ入力レベル、波長数、ファイバタイプ毎に記憶する。

予測部１１４におけるＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）の具体的な算出方法を以下に記載する。
ΔＱ_ＯＳＮＲ＝ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}＋ΔＱ_{ＯＳＮＲ２}＋・・・ΔＱ_{ＯＳＮＲ（Ｎ−１）}＋ΔＱ_{ＯＳＮＲＮ}
このように、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、各スパンにおける伝送品質劣化量ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}〜ΔＱ_{ＯＳＮＲＮ}の合計値である。なお、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、各スパンにおける伝送品質劣化量の和ではなく、例えば、対数などをとるなどの方法でもよい。次に、各スパンにおける伝送品質劣化量ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}〜ΔＱ_{ＯＳＮＲＮ}（仮にΔＱ_{ＯＳＮＲＸ}とする）は、ｇ（λ_ｅｘｐ, λ_ａｄｄ,Ｍ_λｘ,Ｐ_ｉｎｘ,ＦｉｂｅｒＴｙｐｅ_ｘ）で求められる。ここで、Ｍ_λｘは、変化量を予測したい既設オプティカルパスのＸスパン目の波長数を表す。

ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ａは、Ｐ_ｉｎが−２ｄＢｍ／ｃｈで、ファイバタイプがＳＭＦであり、Ｍ_λが１の場合の例である。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ａは、Ｘスパン目における算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応したＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量の予測値ΔＱ_{ＯＳＮＲＸ}を示す。なお、増設するオプティカルパスがない場合、既設オプティカルパスへの影響はないため、伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、全て０となる。

ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｂは、Ｐ_ｉｎが−２ｄＢｍ／ｃｈで、ファイバタイプがＳＭＦであり、Ｍ_λが２の場合の例である。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｂは、Ｘスパン目における算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応したＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量の予測値ΔＱ_{ＯＳＮＲＸ}を示す。なお、増設するオプティカルパスがない場合、既設オプティカルパスへの影響はないため、伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、全て０となる。

ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｃは、Ｐ_ｉｎが−２ｄＢｍ／ｃｈで、ファイバタイプがＳＭＦであり、Ｍ_λが３の場合の例である。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｃは、Ｘスパン目における算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ）に対応したＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量の予測値ΔＱ_{ＯＳＮＲＸ}を示す。なお、増設するオプティカルパスがない場合、既設オプティカルパスへの影響はないため、伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、全て０となる。

ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ａ〜３０３ｃは、一例であり、Ｐ_ｉｎ、Ｘスパン目の波長数（Ｍ_λｘ）、ファイバタイプの組み合わせ毎に記憶部１１３に記憶される。

図６は、本実施形態に係るユーザポリシー情報の例を説明する図である。ユーザポリシー情報３０４は、格納部１１５に格納されている情報である。ユーザは、オプティカルパスを増設する際の所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）を、所要ＰｒｅＦＥＣＢＥＲとマージンの思想の組み合わせから任意に所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）を選択する。決定部１１６は、選択された所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）を用いて、新しいオプティカルパスの増設の可否を判定する。

所要ＰｒｅＦＥＣＢＥＲは、光通信の前方誤り訂正によるビットエラー率の性能を向上させるために用いられる値である。マージンの思想は、ユーザがどの程度のマージン（余裕）を持たせて設定させたいかを表す。Ｑ_reqは光信号種（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅおよび変調方式）や光送受信機の性能などにも依存する。

図７は、増設可能なオプティカルパスの優先順位をつける方法の例を説明する図である。ネットワーク２００は、ＮＥ１〜ＮＥ５を備えるネットワークである。例えば、ＮＥ１から入力される光は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４〜ＮＥ５〜ＮＥ１のようにリング状のネットワーク２００で送信される。ネットワーク２００は、例えば、λ＃１〜λ＃４の異なる４つの波長の光を送信する。なお、波長はλ＃１、λ＃２、λ＃３、λ＃４の順番で波長が短いものとする。

既設オプティカルパス５０１は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４に設置済みで、波長λ＃１のオプティカルパスである。既設オプティカルパス５０２は、ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４に設置済みで、波長λ＃３のオプティカルパスである。

ここで、ＮＥ１を始点としてＮＥ３を終点とするオプティカルパスを４波増設する。増設オプティカルパス５１１は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃２である。増設オプティカルパス５１２は、ＮＥ１〜ＮＥ５〜ＮＥ４〜ＮＥ３で波長λ＃２である。増設オプティカルパス５１３は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃４である。増設オプティカルパス５１４は、ＮＥ１〜ＮＥ５〜ＮＥ４〜ＮＥ３で波長λ＃４である。

すると、決定部１１６は、増設オプティカルパス５１１〜増設オプティカルパス５１４の増設可否を判定する（（４）の処理）。なお、（２）の処理でユーザから要求されたオプティカルパスの情報に基づいて優先順位（スパン数が少なく、波長が短いものを優先。）が設定されていてもよい。すると、増設するオプティカルパスの優先順位は、増設オプティカルパス５１１、増設オプティカルパス５１３、増設オプティカルパス５１２、増設オプティカルパス５１４の順番である。

＜（４）の処理についての具体例＞
ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３に新たに増設するオプティカルパスは、増設オプティカルパス５１１と増設オプティカルパス５１３である。例えば、増設オプティカルパス５１１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃２）の増設可否の判定処理（（４）の処理）を具体的に説明する。

増設オプティカルパス５１１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃２）の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）は、９．８である（図３）。ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３に新たに増設される可能性のあるオプティカルパスは、ＮＥ１〜ＮＥ２で波長λ＃３のオプティカルパス（既設オプティカルパス５０２の延長）又は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃４の増設オプティカルパス５１３である。

予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２で波長λ＃３のオプティカルパスを後から増設した場合の伝送品質の変化量を予測する。予測部１１４は、まず、ＮＥ１〜ＮＥ２の波長λ＃３による非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）を予測する。ＮＥ１〜ＮＥ２（１スパン目）のλ＃３の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）は、前のスパンが存在しないため、前のスパンまでのΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}が０となる。予測部１１４は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａに基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃２）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃３）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）を０．３と予測する。ＮＥ１〜ＮＥ２は、１スパンであるため、（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}の０．３となる。

予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２の波長λ＃３によるＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を予測する。予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２（１スパン目）に、既設オプティカルパス５０１と、増設オプティカルパス５１１（λ_ｅｘｐ）の２つの波長が存在するとし、Ｍ_λに２を代入する。予測部１１４は、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｂ（Ｍ_λ＝２）に基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃２）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃３）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}）を０．１と予測する。ＮＥ１〜ＮＥ２は、１スパンであるため、（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}の０．１となる。

予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２で波長λ＃３のオプティカルパスを後から増設した場合の伝送品質の変化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}とΔＱ_ＯＳＮＲの合計）を、０．４と予測する。

次に、予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃４のオプティカルパスを後から増設した場合の伝送品質の変化量を予測する。予測部１１４は、まず、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３の波長λ＃４による非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）を予測する。ＮＥ１〜ＮＥ２（１スパン目）のλ＃４の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）は、前のスパンが存在しないため、前のスパンまでのΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}が０となる。予測部１１４は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａに基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃２）と増設するオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃４）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）を０．２と予測する。

ＮＥ２〜ＮＥ３（２スパン目）のλ＃４の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ２}）は、前のスパンまでのΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}が０。２である。予測部１１４は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ｂに基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃２）と増設するオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃４）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ２}）を０．４と予測する。非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ２}の０．４となる。

予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３の波長λ＃４によるＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を予測する。予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２（１スパン目）に、既設オプティカルパス５０１と、増設オプティカルパス５１１（λ_ｅｘｐ）、波長λ＃３（既設オプティカルパス５０２の延長）の３つの波長が存在するとし、Ｍ_λに３を代入する。予測部１１４は、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｃ（Ｍ_λ＝３）に基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃２）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃４）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}）を０．２と予測する。

予測部１１４は、ＮＥ２〜ＮＥ３（２スパン目）に、既設オプティカルパス５０１と、増設オプティカルパス５１１（λ_ｅｘｐ）、波長λ＃３（既設オプティカルパス５０２の延長）の３つの波長が存在するとし、Ｍ_λに３を代入する。予測部１１４は、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｃ（Ｍ_λ＝３）に基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃２）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃４）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ＯＳＮＲ２}）を０．２と予測する。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}とΔＱ_{ＯＳＮＲ２}の合計の０．４となる。

従って、予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃４のオプティカルパスを後から増設した場合の伝送品質の変化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}とΔＱ_ＯＳＮＲの合計）を、０．８と予測する。予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２で波長λ＃３のオプティカルパスと、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃４のオプティカルパスを増設による伝送品質の劣化量（Ｑ_ａｄｄ）を、０．４と０．８の合計の１．２と予測する。

ここで、ユーザは、ユーザポリシーの所要ＰｒｅＦＥＣＢＥＲの（３×１０^−４）とマージンの思想（普通）を選択されたとすると、所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）は、７．０となる。

増設オプティカルパス５１１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃２）の劣化後の伝送品質は、８．６となる。これは、所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）は、７．０を満たしているため、決定部１１６は、増設オプティカルパス５１１を増設可能と判定する。

＜（６）の処理についての具体例＞
予測部１１３は、増設オプティカルパス５１１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃２）の増設する場合の既設のオプティカルパスへの影響を予測する（（６）の処理）。増設オプティカルパス５１１と１以上のスパンが重複する既設オプティカルパスは、既設オプティカルパス５０１と既設オプティカルパス５０２の２つである。

予測部１１３は、まず、既設オプティカルパス５０１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４で波長λ＃１）への影響を予測する。既設オプティカルパス５０１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４で波長λ＃１のオプティカルパス）の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）は、７．９である（図３）。

予測部１１４は、増設オプティカルパス５１１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃２）を後から追加した場合の、既設オプティカルパス５０１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４で波長λ＃１）の伝送品質の変化量を予測する。予測部１１４は、まず、既設オプティカルパス５０１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４で波長λ＃１）による非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）を予測する。ＮＥ１〜ＮＥ２（１スパン目）のλ＃１の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）は、前のスパンが存在しないため、前のスパンまでのΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}が０となる。予測部１１４は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａに基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃１）と増設するオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃２）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）を０．３と予測する。

ＮＥ２〜ＮＥ３（２スパン目）のλ＃１の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ２}）は、前のスパンまでのΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}が０。３である。予測部１１４は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ｃに基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃１）と増設するオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃２）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ２}）を０．６と予測する。

重複しているスパンは、この２スパンであるため、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ２}の０．６となる。

予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３の波長λ＃１によるＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を予測する。予測部１１４は、ＮＥ１〜ＮＥ２（１スパン目）に、既設オプティカルパス５０１の１つの波長が存在するとし、Ｍ_λに１を代入する。予測部１１４は、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ａ（Ｍ_λ＝１）に基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃１）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃２）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}）を０．１と予測する。

予測部１１４は、ＮＥ２〜ＮＥ３（２スパン目）に、既設オプティカルパス５０１（λ＃１）と、既設オプティカルパス５０２（λ＃３）の２つの波長が存在するため、Ｍ_λに２を代入する。予測部１１４は、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｂ（Ｍ_λ＝２）に基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃１）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃２）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ＯＳＮＲ２}）を０．１と予測する。ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}とΔＱ_{ＯＳＮＲ２}の合計の０．２となる。

従って、予測部１１４は、増設オプティカルパス５１１を後から追加した場合の、既設オプティカルパス５０１の伝送品質の変化量（Ｑ_ａｄｄ（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}とΔＱ_ＯＳＮＲの合計））を、０．８と予測する。

既設オプティカルパス５０１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃１）の劣化後の伝送品質は、７．１となる。これは、所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）は、７．０を満たしているため、決定部１１６は、既設オプティカルパス５０１に悪影響は与えないと判定する。

更に、予測部１１３は、既設オプティカルパス５０２（ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４で波長λ＃３）への影響を予測する。既設オプティカルパス５０２（ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４で波長λ＃３）の伝送品質（Ｑ_ｃｕｒ）は、９．９である（図３）。

予測部１１４は、増設オプティカルパス５１１（ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３で波長λ＃２）を後から追加した場合の、既設オプティカルパス５０２（ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４で波長λ＃３）の伝送品質の変化量を予測する。予測部１１４は、既設オプティカルパス５０２（ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４で波長λ＃３）による非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）を予測する。ＮＥ２〜ＮＥ３（１スパン目）のλ＃３の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）は、前のスパンが存在しないため、前のスパンまでのΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}が０となる。予測部１１４は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａに基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃３）と増設するオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃２）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}）を０．３と予測する。

重複しているスパンは、この１スパンであるため、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}）は、ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ１}の０．３となる。

予測部１１４は、ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４の波長λ＃３によるＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）を予測する。予測部１１４は、ＮＥ２〜ＮＥ３（１スパン目）に、既設オプティカルパス５０１と既設オプティカルパスの２つの波長が存在するとし、Ｍ_λに２を代入する。予測部１１４は、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ｂ（Ｍ_λ＝２）に基づいて、算出対象のオプティカルパスの波長（λ_ｅｘｐ＝λ＃３）と増設したオプティカルパスの波長（λ_ａｄｄ＝λ＃２）の時の伝送品質劣化量（ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}）を０．０と予測する。

重複しているスパンは、この１スパンであるため、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量（ΔＱ_ＯＳＮＲ）は、ΔＱ_{ＯＳＮＲ１}の０．０となる。

従って、予測部１１４は、増設オプティカルパス５１１を後から追加した場合の、既設オプティカルパス５０２の伝送品質の変化量（Ｑ_ａｄｄ（ΔＱ_{ｐｅｎａｌｔｙ}とΔＱ_ＯＳＮＲの合計））を、０．３と予測する。

既設オプティカルパス５０２の劣化後の伝送品質は、９．６となる。これは、所望する伝送品質（Ｑ_ｒｅｑ）は、７．０を満たしているため、決定部１１６は、既設オプティカルパス５０２に悪影響は与えないと判定する。

決定部１１６は、増設オプティカルパス５１１を増設しても既設オプティカルパス５０１、既設オプティカルパス５０２のどちらにも悪影響を与えないため、増設オプティカルパス５１１を増設決定とする。

図８は、更新後の伝送品質情報の例を説明する図である。更新後伝送品質情報６０１は、ネットワーク２００に実際にＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３のλ＃２が増設された後の図３の伝送品質情報３０１が更新された後の例である。ネットワーク２００に実際にＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３のλ＃２が増設されると、測定部１２４は、最新の伝送品質を測定し、測定結果をネットワーク管理装置１１０に送信する。記憶部１１３は、実際の測定結果に基づいた伝送品質情報を更新する。すると、記憶部１１３は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４の区間におけるλ＃１の伝送品質７．９から７．７に更新された値を記憶する。記憶部１１３は、ＮＥ１〜ＮＥ２〜ＮＥ３の区間におけるλ＃２の伝送品質９．８から９．２に更新された値を記憶する。記憶部１１３は、ＮＥ２〜ＮＥ３〜ＮＥ４の区間におけるλ＃３の伝送品質９．９から９．８に更新された値を記憶する。

ここで、実際の測定結果と、予測部１１４の予測結果が異なることがおこる。実際の測定結果と予測結果が違うため、予測部１１４は、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報３０２ａ〜３０２ｃ及びＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報３０３ａ〜３０３ｃを更新する。

図９Ａと図９Ｂは、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報の更新後の例を説明する図である。伝送品質劣化量情報６０２ａは、伝送品質劣化量情報３０２ａの更新後の例である。伝送品質劣化量情報６０２ｂは、伝送品質劣化量情報３０２ｂの更新後の例である。伝送品質劣化量情報６０２ｃは、伝送品質劣化量情報３０２ｃの更新後の例である。

予測部１１４は、伝送品質劣化量を、実際の測定結果、予測結果、伝送品質劣化量情報に設定されていた値などに基づいて算出する。具体的には、予測部１１４は、（更新前の伝送品質劣化量）×（（変更前の伝送品質）−（予測結果））÷（（変更前の伝送品質）−（実際の測定結果））で計算する。

上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報６０２ａでは、λ_ａｄｄ＝λ＃２とλ_ｅｘｐ＝λ＃１、λ_ａｄｄ＝λ＃２とλ_ｅｘｐ＝λ＃３、λ_ａｄｄ＝λ＃３とλ_ｅｘｐ＝λ＃２、λ_ａｄｄ＝λ＃４とλ_ｅｘｐ＝λ＃２の組が更新される。予測部１１４は、これらの組に対して上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報３０２ａから（９．９−９．８）÷（９．９−９．６）倍で比例した値が設定する。なお、伝送品質劣化量情報６０２ａは、上述した計算で使用した箇所を更新しているものの、他の箇所も同様の更新がされてよい。

上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報６０２ｂでは、λ_ａｄｄ＝λ＃４とλ_ｅｘｐ＝λ＃２の組が更新される。予測部１１４は、この組に対して上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報３０２ｂから（９．８−９．２）÷（９．８−８．６）倍で比例した値が設定する。なお、伝送品質劣化量情報６０２ｂは、上述した計算で使用した箇所を更新しているものの、他の箇所も同様の更新がされてよい。

上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報６０２ｃでは、λ_ａｄｄ＝λ＃２とλ_ｅｘｐ＝λ＃１の組が更新される。予測部１１４は、この組に対して上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報３０２ｃから（７．９−７．７）÷（７．９−７．１）倍で比例した値が設定する。なお、伝送品質劣化量情報６０２ｃは、上述した計算で使用した箇所を更新しているものの、他の箇所も同様の更新がされてよい。

図１０Ａと図１０Ｂは、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報の更新後の例を説明する図である。伝送品質劣化量情報６０３ａは、伝送品質劣化量情報３０３ａの更新後の例である。伝送品質劣化量情報６０３ｂは、伝送品質劣化量情報３０３ｂの更新後の例である。伝送品質劣化量情報６０３ｃは、伝送品質劣化量情報３０３ｃの更新後の例である。

上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報６０３ａでは、λ_ａｄｄ＝λ＃２とλ_ｅｘｐ＝λ＃１の組が更新される。予測部１１４は、これらの組に対して上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報３０３ａから（７．９−７．７）÷（７．９−７．１）倍で比例した値が設定する。なお、伝送品質劣化量情報６０３ａは、上述した計算で使用した箇所を更新しているものの、他の箇所も同様の更新がされてよい。

上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報６０３ｂでは、λ_ａｄｄ＝λ＃２とλ_ｅｘｐ＝λ＃１、λ_ａｄｄ＝λ＃２とλ_ｅｘｐ＝λ＃３、λ_ａｄｄ＝λ＃３とλ_ｅｘｐ＝λ＃２の組が更新される。予測部１１４は、λ_ａｄｄ＝λ＃２とλ_ｅｘｐ＝λ＃１の組に対して上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報３０３ｂから（７．９−７．７）÷（７．９−７．１）倍で比例した値が設定する。予測部１１４は、λ_ａｄｄ＝λ＃２とλ_ｅｘｐ＝λ＃３の組に対して上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報３０３ｂから（９．８−９．２）÷（９．８−８．６）倍で比例した値が設定する。予測部１１４は、λ_ａｄｄ＝λ＃３とλ_ｅｘｐ＝λ＃２の組に対して上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報３０３ｂから（９．９−９．８）÷（９．９−９．６）倍で比例した値が設定する。なお、伝送品質劣化量情報６０３ｂは、上述した計算で使用した箇所を更新しているものの、他の箇所も同様の更新がされてよい。

上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報６０３ｃでは、λ_ａｄｄ＝λ＃４とλ_ｅｘｐ＝λ＃２の組が更新される。予測部１１４は、これらの組に対して上述した（４）と（６）の具体的な予測部１１４の計算値に基づいて伝送品質劣化量情報３０３ｃから（９．８−９．２）÷（９．８−８．６）倍で比例した値が設定する。なお、伝送品質劣化量情報６０３ｃは、上述した計算で使用した箇所を更新しているものの、他の箇所も同様の更新がされてよい。

図１１は、本実施形態に係るネットワークシステムの処理の例を説明するフローチャートである。図１１において、ＷＤＭネットワーク１２０にはオプティカルパスが１波もない状態とする。記憶部１１３は、設計値が設定された伝送品質情報、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報を記憶する（ステップＳ１０１）。

オプティカルパスを１波増設する場合の処理として、第２の受信部１１２は、オプティカルパスを１波増設する要求を受信する。更に、予測部１１４と決定部１１５は、増設するオプティカルパス（１波）と既設オプティカルパスの伝送可否を予測する（ステップＳ１０２）。予測部１１４は、増設オプティカル（１波）と既設オプティカルパスの全てが伝送可能か否かを判定する（ステップＳ１０３）。

増設オプティカル（１波）と既設オプティカルパスの全てが伝送可能ではない場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、第２の受信部１１２は、ユーザから別のオプティカルパスを増設する要求を受信する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４でユーザから別のオプティカルパスを増設する要求を受信すると、処理をステップＳ１０２から繰り返す。

増設オプティカル（１波）と既設オプティカルパスの全てが伝送可能である場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、命令部１１７は、ＷＤＭネットワーク１２０内の各ＮＥにオプティカルパスの増設命令及び伝送品質の測定命令を送信する（ステップＳ１０５）。光受信機１２３の測定部１２４は、新しいオプティカルパスが増設された後の伝送品質を測定する（ステップＳ１０６）。第１受信部１１１は、測定結果を受信する。記憶部１１３は、測定結果に基づいて更新された伝送品質情報、非線形ペナルティによる伝送品質劣化量情報、ＯＳＮＲ劣化による伝送品質劣化量情報を記憶する（ステップＳ１０７）。ユーザが入力したオプティカルパス全てに対してステップＳ１０２〜ステップＳ１０７が終了するまで、ステップＳ１０２から処理を繰り返す。ユーザが入力したオプティカルパス全てに対してステップＳ１０２〜ステップＳ１０７が終了している場合は、ネットワーク管理装置は処理を終了する。

図１２は、オプティカルパス増設可否を判定する処理の例を説明するフローチャートである。図１２のオプティカルパス増設可否を判定する処理は、図１１のステップＳ１０２を詳細に説明するフローチャートである。

第２の受信部１１２は、オプティカルパスを１波増設する要求を受信する（ステップＳ２０１）。決定部１１６は、予測部１１４の予測結果を用いて要求されたオプティカルパスが増設可能か否かを判定し、増設可能なオプティカルパスを抽出する。決定部１１６は、更に、増設可能なオプティカルパスが複数ある場合、優先順位をつける（ステップＳ２０２）。決定部１１６は、優先順位の高いオプティカルパスを１つ選択する（ステップＳ２０３）。

決定部１１６は、選択したオプティカルパスと同じスパンを持つ既設オプティカルパス１つに着目し、選択したオプティカルパスが該既設オプティカルパスに悪影響を及ぼし、伝送の可否を予測する（ステップＳ２０４）。決定部１１６は、着目した既設オプティカルパスの伝送が可能か否かを判定する（ステップＳ２０５）。

着目した既設オプティカルパスの伝送が不可になる場合（ステップＳ２０５でＮＯ）、決定部１１６は、次に優先順位が高い増設可能なオプティカルパスを選択する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６で選択したオプティカルパスを対象として、決定部１１６は、処理をステップＳ２０４から繰り返す。

着目した既設オプティカルパスの伝送が可能な（ステップＳ２０５でＹＥＳ）で、且つ、他に選択したオプティカルパスと同じスパンを持つ既設オプティカルパスがある場合、決定部１１６は、処理をステップＳ２０４から繰り返す。着目した既設オプティカルパスの伝送が可能な（ステップＳ２０５でＹＥＳ）で、且つ、他に選択したオプティカルパスと同じスパンを持つ既設オプティカルパスがない場合、決定部１１６は、増設するオプティカルパスを決定する（ステップＳ２０７）。具体的に、決定部１１６は、増設可能と判定（ステップＳ２０２）したオプティカルパスで、既設のオプティカルパスの伝送を妨げないものを、増設するオプティカルパスとして決定する。ステップＳ２０７を終了すると、決定部１１６は、図１１のステップＳ１０２の処理を終了する。

このように、予測部１１４は、測定値に基づいて、既設オプティカルパスへの悪影響などを予測できる。決定部１１６は、予測部１１４の予測結果に基づいて、既設のオプティカルパスへの悪影響がない、且つ、所望する伝送品質を確保可能か否かの判定を、新しいオプティカルパス毎に判定する。これにより、設計値を用いたネットワーク設計よりも実際の運用に基づいた無駄のないネットワーク設計をすることが可能となる。

１００ネットワークシステム
１１０ネットワーク管理装置
１１１第１受信部
１１２第２受信部
１１３記憶部
１１４予測部
１１５格納部
１１６決定部
１１７命令部
１２０ＷＤＭネットワーク
１２１光送信機
１２２ａ、１２２ｂ光中継機
１２３光受信機
１２４測定部

Claims

第１波長の光信号の信号品質の測定結果を受信する第１受信部と、
第２波長の光信号を増設する要求を受信する第２受信部と、
前記要求を受信すると、前記第２波長の光信号を増設した場合の前記第１波長の光信号の信号品質の変化を、前記測定結果に基づいて予測する予測部と、
前記予測結果に基づいて、前記第２波長の光信号を増設するか否かを決定する決定部と、
を備えることを特徴とするネットワーク管理装置。
前記第２波長の光信号を増設した場合の前記第１波長の光信号の信号品質の測定結果を記憶する記憶部、
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク管理装置。
第１波長の光信号の信号品質を測定する測定装置を含むネットワークと、
前記ネットワークを管理するネットワーク管理装置をと、を含み、
前記ネットワーク管理装置は、
前記ネットワークで測定された前記第１波長の光信号の信号品質の測定結果を受信し、
第２波長の光信号を増設する要求を受信すると、前記第２波長の光信号を増設した場合の前記第１波長の光信号の信号品質の変化を、前記測定結果に基づいて予測し、
前記予測結果に基づいて、前記第２波長の光信号を増設するか否かを決定し、
前記ネットワークに前記第２波長の光信号を増設する命令を送信する
ことを特徴とするネットワークシステム。
前記ネットワーク管理装置は、
前記第２波長の光信号を増設した場合の前記第１波長の光信号の信号品質の測定結果を記憶する
ことを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。