JP2017200167A - 光伝送性能推定装置及び光伝送性能推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光伝送性能の推定精度を向上させる。【解決手段】光伝送性能推定装置は、取得部と推定部とを備える。取得部は、複数のノード３を経由する信号光の伝送経路において、第１のノード３と第ｎ（ｎは３以上の整数）のノード３との間のスパン群を伝送される信号光の第１の伝送性能に関する指標と、第１のノード３と第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）のノード３との間のスパン又はスパン群を伝送される信号光の第２の伝送性能に関する指標と、を取得する。推定部は、第１及び第２の伝送性能に関する指標に基づいて、第ｍのノード３と第ｎのノード３との間のスパンを伝送される信号光の伝送性能に関する指標を推定する。【選択図】図８

Description

本明細書に記載する技術は、光伝送性能推定装置及び光伝送性能推定方法に関する。

光通信システムは、予め与えられたシステム条件に基づいて、通信サービスの提供より前に設計される場合がある。通信サービスの提供前においては実際のパラメータを測定することができないため、マージンを考慮した値を使用して、光通信システムが設計される場合がある。

特開２０１２−１５９６６号公報 特開２０１０−８１２９７号公報 米国特許公開第２０１０／０１４２９４３号公報 米国特許公開第２０１３／０２３６１６９号公報 特開２００７−６００８８号公報 特開２０１４−１６５８１８号公報

しかしながら、光通信システムの設計において、適切なマージンを設定することは難しい。例えば、過大なマージンを入力した場合、実際の性能よりも悪い設計値が出力され、信号光を伝送可能であると判断される距離が実際よりも短くなることがある。

１つの側面では、本明細書に記載する技術は、光伝送性能の推定精度を向上させることを目的の１つとする。

１つの側面において、光伝送性能推定装置は、複数のノードを経由する信号光の伝送経路において、第１のノードと第ｎ（ｎは３以上の整数）のノードとの間のスパン群を伝送される信号光の第１の伝送性能に関する指標と、前記第１のノードと第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）のノードとの間のスパン又はスパン群を伝送される前記信号光の第２の伝送性能に関する指標と、を取得する取得部と、前記第１及び第２の伝送性能に関する指標に基づいて、前記第ｍのノードと前記第ｎのノードとの間のスパンを伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標を推定する推定部と、を備える。

１つの側面として、光伝送性能の推定精度を向上させる。

光通信システムにおける伝送性能推定の一例を示す図である。 図１に示された光通信システムにおける波長パスの一例を示す図である。 図１に示された光通信システムにおける伝送品質量の一例をテーブル形式で示した図である。 図１に示された光通信システムにおける伝送品質劣化の一例を示す図である。 第１実施形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 図５に示された光通信システムにおけるノードの構成例を示すブロック図である。 図５に示された光通信システムにおける推定装置の構成例を示すブロック図である。 図５に示された光通信システムにおける伝送性能推定の一例を示す図である。 図５に示された光通信システムにおける伝送品質量情報の一例をテーブル形式で示した図である。 図５に示された光通信システムにおける伝送性能推定動作を説明するフローチャートである。 第１実施形態の第１変形例の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 第１実施形態の第２変形例の光通信システムにおける伝送性能推定の一例を示す図である。 図１２に示された光通信システムにおけるスパン群伝送品質量情報の一例をテーブル形式で示した図である。 第１実施形態の第４変形例の光通信システムにおける伝送品質量情報の一例をテーブル形式で示した図である。 図１４に示された光通信システムにおける伝送性能推定動作を説明するフローチャートである。 第１実施形態の第７変形例の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 第２実施形態の光通信システムの構成例を示すブロック図である。 図１７に示された光通信システムにおけるノードの構成例を示すブロック図である。 図１７に示された光通信システムにおける推定装置の構成例を示すブロック図である。 図１７に示された光通信システムにおける経路決定用のトポロジ情報の一例を示す図である。 図２０に示されたトポロジ情報におけるエッジの例を説明する図である。 第１の制約条件の一例を説明する図である。 第２の制約条件の一例を説明する図である。 第３の制約条件の一例を説明する図である。 決定された経路の一例を示す図である。 図１７に示された光通信システムにおける経路決定動作及び伝送性能推定動作を説明するフローチャートである。 第２実施形態の変形例において決定された経路の一例を示す図である。

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。例えば、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

また、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の構成要素を含むことができる。以下、図中において、同一の符号を付した部分は特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を示す。

〔Ａ〕第１実施形態
〔Ａ−１〕システム構成例
図１は、光通信システム１００ａにおける伝送性能推定の一例を示す図である。

図１に示される光通信システム１００ａにおいては、図５を用いて後述する第１実施形態の光通信システム１００と同様に、各ノード３ａがメッシュ状に接続されてよい。すなわち、図１においては、メッシュ状に接続された複数のノード３ａによって構成される複数の経路のうちの１つの経路が示されている。

光通信システム１００ａは、図１に示すように、ノード＃１〜＃Ｎとして示される複数（図示される例ではＮ個）のノード３ａを備える。

また、図１においては、説明のために、各ノード３ａに備えられる送受信器４ａ（「Ｔｘ／Ｒｘ＃１〜＃Ｎ」として示される。）を、各ノード３ａとは独立して示している。図１に示される例において、ノード＃１〜＃Ｎには、Ｔｘ／Ｒｘ＃１〜＃Ｎがそれぞれ備えられてよい。

各ノード３ａは、光ファイバ伝送路によって互いに通信可能に接続されてよい。ノード３ａ間の伝送区間は、「スパン」と称されてよい。図１に示される例において、ノード＃１とノード＃２との間の伝送区間をスパン＃１と称し、ノード＃２とノード＃３との間の伝送区間をスパン＃２と称し、ノード＃３とノード＃４との間の伝送区間をスパン＃３と称する。また、ノード＃Ｎ−１（図１には不図示）とノード＃Ｎとの間の伝送区間をスパン＃Ｎ−１と称する。

図１に示される光通信システム１００ａにおいては、例示的に、隣り合うノード３ａ間（別言すれば、「１スパン」）における伝送品質量Ｆがそれぞれ測定される。

例えば、ノード＃１のＴｘ／Ｒｘ＃１からノード＃２のＴｘ／Ｒｘ＃２へ信号光が伝送されることによって、スパン＃１の伝送品質量Ｆ_１が測定されてよい（符号Ａ１参照）。また、ノード＃２のＴｘ／Ｒｘ＃２からノード＃３のＴｘ／Ｒｘ＃３へ信号光が伝送されることによって、スパン＃２の伝送品質量Ｆ_２が測定されてよい（符号Ａ２参照）。更に、ノード＃３のＴｘ／Ｒｘ＃３からノード＃４のＴｘ／Ｒｘ＃４へ信号光が伝送されることによって、スパン＃３の伝送品質量Ｆ_３が測定されてよい（符号Ａ３参照）。

伝送品質量Ｆは、一例として、ＯＳＮＲ（Optical Signal-to-Noise Ratio）であってもよい。以下の説明では、伝送品質量ＦがＯＳＮＲであるものとする。なお、後述するように、伝送品質量ＦはＯＳＮＲ以外の指標で示されてもよい。

伝送品質量Ｆは、各ノード３ａ間における信号光の伝送方式がＤＰ−ＱＰＳＫである場合には、以下の式（１）に基づき、各スパンにおいて測定されたＢＥＲ（Bit Error Rate）から変換されてよい。なお、ＤＰ−ＱＰＳＫは、Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keyingの略称である。

ここで、Ｂｎは雑音帯域幅であり、Ｒｓは信号ボーレートである。

ＢＥＲから変換された伝送品質量Ｆ（この場合、ＯＳＮＲ）はＳＮＲ（信号対雑音比）に準じているため、以下の式（２）に基づき、或る区間（例えば、ノード＃１からノード＃４までの区間）における伝送品質量Ｆ（例えば、Ｆ_１−＞４）が算出されてよい。

図２は、図１に示された光通信システム１００ａにおける波長パスの一例を示す図である。

図２に示される波長パスλ１は、スパンＡ−Ｂ及びＢ−Ｃで構成され、波長パスλ２は、スパンＢ−Ｃ、Ｃ−Ｄ及びＤ−Ｅで構成されてよい。また、波長パスλ３は、スパンＡ−Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ｄ、Ｄ−Ｅ、Ｅ−Ｆ及びＦ−Ｇで構成されてよい。更に、波長パスλ４は、スパンＤ−Ｅ、Ｅ−Ｆ及びＦ−Ｇで構成されてよい。

波長パスλ１、λ２及びλ４は運用中の波長パスであってよく、波長パスλ３はＯＳＮＲの推定対象の波長パスであってよい。

図３は、図１に示された光通信システム１００ａにおける伝送品質量（別言すれば、「ＯＳＮＲ」）の一例をテーブル形式で示した図である。

推定対象の波長パスλ３内の各スパンのＯＳＮＲは、他の波長パス内の各スパンのＯＳＮＲに基づいて算出されてよい。

例えば、推定対象の波長パスλ３内のスパンＡ−ＢのＯＳＮＲは、波長パスλ１のスパンＡ−ＢのＯＳＮＲに基づいて算出されてよい。この際、図３のテーブルには、波長パスλ３内のスパンＡ−Ｂと同一スパンのＯＳＮＲが１個あるため、波長パスλ１内のスパンＡ−ＢのＯＳＮＲが、波長パスλ３のスパンＡ−ＢのＯＳＮＲに割り当てられてよい。

波長パスλ３内のスパンＢ−ＣのＯＳＮＲは、波長パスλ１及び波長パスλ２内の同一スパンＢ−ＣのＯＳＮＲに基づいて算出されてよい。この際、図３のテーブルには、波長パスλ３内のスパンＢ−Ｃと同一スパンのＯＳＮＲが２個（別言すれば、「複数個」）あり、かつ波長パスλ３の波長が波長パスλ１とλ２との間にない。従って、波長パスλ１及びλ２のスパンＢ−ＣのＯＳＮＲの線形補外で波長パスλ３の同一スパンのＯＳＮＲが算出されてよい。

図３のテーブルには、波長パスλ３内のスパンＣ−Ｄと同一スパンのＯＳＮＲが１個あるため、波長パスλ２のスパンＣ−ＤのＯＳＮＲが、波長パスλ３のスパンＣ−ＤのＯＳＮＲに割り当てられてよい。

波長パスλ３内のスパンＤ−ＥのＯＳＮＲは、波長パスλ２及びλ４内の同一スパンＤ−ＥのＯＳＮＲに基づいて算出されてよい。この際、図３のテーブルには、波長パスλ３内のスパンＤ−Ｅと同一スパンのＯＳＮＲが２個（別言すれば、「複数個」）あり、かつ波長パスλ３の波長が波長パスλ２とλ４との間にある。従って、波長パスλ２及びλ４内のスパンＤ−ＥのＯＳＮＲの線形補間で波長パスλ３内の同一スパンＤ−ＥのＯＳＮＲが算出されてよい。

図３のテーブルには、波長パスλ３内のスパンＥ−Ｆと同一スパンのＯＳＮＲが１個あるため、波長パスλ４内のスパンＥ−ＦのＯＳＮＲは、波長パスλ３のスパンＥ−ＦのＯＳＮＲに割り当てられてよい。

図３のテーブルには、波長パスλ３のスパンＦ−Ｇと同一スパンのＯＳＮＲが１個あるため、波長パスλ４内のスパンＦ−ＧのＯＳＮＲは、波長パスλ３のスパンＦ−ＧのＯＳＮＲに割り当てられてよい。

そして、図３のテーブルの推定対象の波長パスλ３内の各スパンのＯＳＮＲに基づき、下記の式（３）を用いて、パスＯＳＮＲが算出されてよい。

ここで、ｋは、推定対象の波長パスに含まれるスパン数であってよい。

図４は、図１に示された光通信システム１００ａにおける伝送品質劣化の一例を示す図である。

信号光が１スパンを伝送されることによる劣化分Ｆ_ＳＰＡＮには、非線形による信号品質劣化や、信号光が光フィルタを通過する際の帯域狭窄による信号品質劣化がほとんど含まれていない。

別言すれば、図４に示されるように、信号光が伝送されるスパン数が少ないほど、伝送品質劣化量の変化が小さい（符号Ｂ１参照）。一方、信号光が伝送されるスパン数が多いほど、伝送品質劣化量の変化が大きくなる（符号Ｂ２参照）。

従って、信号光が１スパンを伝送された際の劣化分Ｆ_ＳＰＡＮから、信号光が多数スパンを伝送される際の伝送品質量を推定すると、推定誤差が大きくなるおそれがある。

そこで、伝送性能の推定精度を向上させるために、第１実施形態の光通信システム１００は、以下に説明するような機能構成を有してよい。

図５は、第１実施形態の光通信システム１００の構成例を示すブロック図である。

光通信システム１００は、図５に示されるように、例示的に、推定装置１、制御装置２、及び、ノード＃１〜＃５として示される複数（図示される例では５つ）のノード３を備える。なお、推定装置１としての機能は、制御装置２に備えられてもよい。

制御装置２は、ネットワーク制御装置の一例であり、例示的に、ネットワーク内に備えられる各ノード３による信号光の伝送を制御する。制御装置２は、推定装置１及び各ノード３と通信可能に接続されてよい。

また、制御装置２は、或る経路（「区間」や「スパン群」と称されてもよい。）の始点ノード３から終点ノード３への信号光の伝送が可能であるかを推定装置１に問い合わせてもよい。なお、始点ノード３は信号光の送信元のノード３であってよく、終点ノード３は信号光の送信先のノード３であってよい。

ノード３は、例示的に、スパンを介して、他のノード３との間で、信号光の送受信を行なう。各ノード３は、光通信システム１００に備えられる他のノード３の全部又は一部とスパンを介して通信可能に接続されてよい。また、各ノード３は、接続されていない他のノード３とも、接続されている他のノード３を介して、信号光の送受信を行なってよい。

図５に示される例において、ノード＃１はノード＃２及び＃５と接続されており、ノード＃２はノード＃１及び＃３〜５と接続されており、ノード＃３は、ノード＃２及び＃４と接続されている。また、ノード＃４はノード＃２，＃３及び＃５と接続されており、ノード＃５はノード＃１，＃２及び＃４と接続されている。

図６は、図５に示された光通信システム１００におけるノード３の構成例を示すブロック図である。

ノード３は、図６に示されるように、例示的に、ノード制御部３１、光分岐挿入部３２、入力アンプ３３、出力アンプ３４、Ｒｘとして示される複数の受信部３５、及び、Ｔｘとして示される複数の送信部３６を備える。

入力アンプ３３は、例示的に、光ファイバ３７から入力される信号光を増幅する。出力アンプ３４は、例示的に、光ファイバ３８に出力される信号光を増幅する。

Ｒｘ３５は、例示的に、信号光を受信する。Ｔｘ３６は、例示的に、信号光を送信する。

光分岐挿入部３２は、例示的に、波長パスを疎通する信号光の一部を光分岐するとともに、波長パスを疎通する信号光に新たな信号光を光挿入する機能と、波長パスを疎通する信号光のパワーを調整する機能とを有する。光分岐挿入部３２は、信号光を光分岐し、光分岐した信号光をいずれかのＲｘ３５に伝送してよい。また、光分岐挿入部３２は、信号光にＴｘ３６からの信号光を光挿入し、光挿入した信号光を出力アンプ３４経由で光ファイバ３８に出力してよい。光分岐挿入部３２としては、例えばＯＡＤＭ（Optical add-drop multiplexer）等の光分岐挿入装置が挙げられる。

ノード制御部３１は、例示的に、光分岐挿入部３２、入力アンプ３３及び出力アンプ３４を制御する。また、ノード制御部３１は、制御装置２と通信可能に接続され、Ｒｘ３５に波長パスのＢＥＲを測定させ、ＢＥＲの測定結果を含む情報を制御装置２に通知してよい。なお、制御装置２に通知される情報は、波長パスを識別するパス識別情報や、波長パスのＢＥＲ等を含んでよい。

図７は、図５に示された光通信システム１００における推定装置１の構成例を示すブロック図である。

推定装置１は、光伝送性能推定装置の一例であり、図７に示されるように、例示的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１及びメモリ１２を備える。

メモリ１２は、例示的に、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリの少なくとも一方を含む記憶装置である。メモリ１２のＲＯＭには、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）等のプログラムが書き込まれてよい。ＲＯＭ又はＲＡＭに書き込まれたソフトウェアプログラムは、ＣＰＵ１１に適宜に読み込まれて実行されてよい。また、メモリ１２のＲＡＭは、一次記録メモリあるいはワーキングメモリとして利用されてよい。

メモリ１２は、図７に示されるように、例示的に、伝送品質情報記憶部１２１及びＢＥＲ閾値情報記憶部１２２を備える。

伝送品質情報記憶部１２１は、例示的に、各スパンにおける伝送品質量（別言すれば、「品質劣化量」）を示す伝送品質量情報１２１１（図９を用いて後述）を記憶する。

ＢＥＲ閾値情報記憶部１２２は、例示的に、始点ノード３から終点ノード３までの或る経路（別言すれば、「区間」や「スパン群」）を用いた信号光の伝送が可能であるかを示すＢＥＲ閾値情報を記憶する。

ＣＰＵ１１は、例示的に、種々の制御や演算を行なう処理装置であり、メモリ１２に格納されたＯＳ（Operating System）やプログラムを実行することにより、種々の機能を実現する。すなわち、ＣＰＵ１１は、図７に示されるように、伝送品質量演算部１１１、伝送品質量情報管理部１１２、伝送性能算出部１１３、伝送可否判定部１１４、ＢＥＲ閾値情報管理部１１５及び更新量演算部１１６として機能してよい。

なお、これらの伝送品質量演算部１１１、伝送品質量情報管理部１１２、伝送性能算出部１１３、伝送可否判定部１１４、ＢＥＲ閾値情報管理部１１５及び更新量演算部１１６としての機能を実現するためのプログラムは、記録媒体に記録されてよい。プログラムが記録される記録媒体は、コンピュータが読み取り可能であってよく、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリであってよい。ＣＤは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等であってよい。また、ＤＶＤは、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＨＤ ＤＶＤ等であってよい。半導体メモリは、種々のメモリカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等のフラッシュメモリであってよい。

そして、コンピュータ（第１実施形態ではＣＰＵ１１）は上述した記録媒体から図示しない読取装置を介してプログラムを読み取って内部記録装置または外部記録装置に転送し格納して用いてよい。また、プログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク又は半導体メモリ等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、記憶装置から通信経路を介してコンピュータに提供してもよい。

ＣＰＵ１１の各機能を実現する際には、内部記憶装置（第１実施形態ではメモリ１２）に格納されたプログラムがコンピュータ（第１実施形態ではＣＰＵ１１）によって実行されてよい。また、記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み取って実行してもよい。

伝送品質量演算部１１１は、例示的に、制御装置２から通知された波長パス情報及びＢＥＲ情報に基づき、各スパンにおける伝送品質量を演算する。波長パス情報は、図２を用いて示したように、各波長の信号光が伝送される１又は複数のスパン（別言すれば、「波長パス」）を示す情報であってよい。ＢＥＲ情報は、１又は複数のスパンを伝送される信号光のＢＥＲを示す情報であってよい。

なお、制御装置２は、ＢＥＲの測定対象のノード３に対して信号光の送信及び／又は受信を指示し、対象ノード３に信号光の送信及び／又は受信を実施させることで、スパン又はスパン群を伝送される信号光に係るＢＥＲ情報を測定又は取得してよい。ＢＥＲ情報の測定又は取得は、伝送品質量演算部１１１が制御装置２を介して対象ノード３に信号光を送受信させることで行なわれてもよい。

なお、伝送品質量演算部１１１が制御装置２から取得する情報は、ＢＥＲ情報に限定されない。例えば、伝送品質量演算部１１１は、ＥＶＭ（Error Vector Magnitude）に関する情報を制御装置２から取得してよい。また、伝送品質量演算部１１１は、ＯＳＮＲ、波長分散、偏波モード分散、ＰＤＬ（偏波依存性ロス）、チャネル内非線形、チャネル間非線形、相互位相変調、又は、帯域狭窄等のパラメータに関する情報を制御装置２から取得してもよい。

図８は、図５に示された光通信システム１００における伝送性能推定の一例を示す図である。

図８においては、メッシュ状に接続された複数のノード３によって構成される複数の経路（図５を参照）のうちの１つの経路が示されている。

なお、図８においては、推定装置１及び制御装置２の図示は、省略されている。また、図８においては、説明のために、各ノード３に備えられる送受信器４（「Ｔｘ／Ｒｘ＃１〜＃Ｎ」として示される。）を、各ノード３とは独立して示している。すなわち、図８に示されるＴｘ／Ｒｘ４は、図６に示されたＴｘ３６及びＲｘ３５の一例である。図８に示される例において、ノード＃１〜＃Ｎには、Ｔｘ／Ｒｘ＃１〜＃Ｎがそれぞれ備えられてよい。

各ノード３は、光ファイバ伝送路によって互いに通信可能に接続されてよい。ノード３間の伝送区間は、「スパン」と称されてよい。図８に示される例において、ノード＃１とノード＃２との間の伝送区間をスパン＃１と称し、ノード＃２とノード＃３との間の伝送区間をスパン＃２と称し、ノード＃３とノード＃４との間の伝送区間をスパン＃３と称する。また、ノード＃Ｎ−１（図８には不図示）とノード＃Ｎとの間の伝送区間をスパン＃Ｎ−１と称する。

図８に示される例において、伝送品質量演算部１１１は、スパン＃１及び＃２により構成されるスパン群（符号Ｃ１参照）を示す波長パス情報と、当該スパン群を伝送される信号光のＢＥＲを示すＢＥＲ情報とを、制御装置２から取得してよい。

また、図８に示される例において、伝送品質量演算部１１１は、スパン＃１〜＃３により構成されるスパン群（符号Ｃ２参照）を示す波長パス情報と、当該スパン群を伝送される信号光のＢＥＲを示すＢＥＲ情報とを、制御装置２から取得してよい。

そして、伝送品質量演算部１１１は、符号Ｃ１で示されるスパン群に係る波長パス情報及びＢＥＲ情報と、符号Ｃ２で示されるスパン群に係る波長パス情報及びＢＥＲ情報とに基づき、スパン＃３の伝送品質量を演算してよい。以下、伝送品質量演算部１１１によって伝送品質量を演算されるスパンを、対象スパンと表記する場合がある。

伝送品質量演算部１１１は、以下の式（４）を用いて、制御装置２から取得されたＢＥＲ情報に含まれるＢＥＲを伝送品質量Ｆに変換してよい。式（４）は、スパン＃１〜＃３により構成されるスパン群（符号Ｃ２参照）に係る伝送品質量Ｆ_１−４を示す。別言すれば、式（４）は、ノード＃１からノード＃４を伝送される信号光の伝送品質量Ｆ_１−４を示す。

ここで、Ｂｎは雑音帯域幅を示し、Ｒｓは信号ボーレートを示してよい。

また、スパン＃１及び＃２により構成されるスパン群（符号Ｃ１参照）に係る伝送品質量Ｆ_１−３は、上記の式（４）によって変換された伝送品質量Ｆ_１−４と同様に、変換されてよい。

伝送品質量演算部１１１は、以下の式（５）を用いて、ＢＥＲから変換した２つの伝送品質量に基づき、対象スパンの伝送品質量Ｆを演算してよい。式（５）は、スパン＃３の伝送品質量Ｆ_３を示す。

なお、図８においては、同一の始点ノード＃１から隣り合う終点ノード＃３及び＃４までの２つのスパン群における伝送品質量Ｆ_１−３及びＦ_１−４を用いて対象スパン＃３における伝送品質量Ｆ_３が演算されたが、これに限定されるものではない。例えば、同一の始点ノード＃１から終点ノード＃２及び＃３までのスパン及びスパン群における伝送品質量Ｆ_１−２及びＦ_１−４を用いて対象スパン＃２及び＃３における伝送品質量Ｆ_２−３が演算されてもよい。

すなわち、伝送品質量演算部１１１は、複数のノード３を経由する信号光の伝送経路において、第１の伝送性能に関する指標と第２の伝送性能に関する指標とを取得する取得部の一例であってよい。ここで、第１の伝送性能は、第１のノード３と第ｎ（ｎは３以上の整数）のノード３との間のスパン群を伝送される信号光の伝送性能を示してよい。第２の伝送性能は、第１のノード３と第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）のノード３との間のスパン又はスパン群を伝送される信号光の伝送性能を示してよい。

また、伝送品質量演算部１１１は、第１及び第２の伝送性能に関する指標に基づいて、第ｍのノード３と第ｎのノード３との間のスパンを伝送される信号光の伝送性能に関する指標を推定する推定部の一例であってよい。

これらにより、伝送性能の推定を適切に行なうことができる。例えば、各スパンにおける伝送品質量Ｆの推定精度を向上させることができる。

伝送品質量演算部１１１は、第１の伝送性能に関する指標と第２の伝送性能に関する指標との差分に基づいて、第ｍのノード３と第ｎのノード３との間のスパンを伝送される信号光の伝送性能に関する指標の推定を行なってよい。

これにより、伝送性能の推定を簡易な演算により行なうことができる。

伝送性能に関する指標は、例えば、伝送品質量Ｆ、ＢＥＲ、ＥＶＭ、ＯＳＮＲ、波長分散、偏波モード分散、ＰＤＬ（偏波依存性ロス）、チャネル内非線形、チャネル間非線形、相互位相変調、又は、帯域狭窄等のパラメータであってよい。

伝送品質量情報管理部１１２は、例示的に、伝送品質量演算部１１１によって演算された対象スパンの伝送品質量を伝送品質情報記憶部１２１に記憶させる。

図９は、図５に示された光通信システム１００における伝送品質量情報１２１１の一例をテーブル形式で示した図である。

伝送品質量情報管理部１１２は、光通信システム１００に備えられる各スパンについての伝送品質量を、伝送品質量情報１２１１として伝送品質情報記憶部１２１に記憶させてよい。

図９に示される例において、伝送品質量情報１２１１は、スパン＃１〜＃Ｎ−１についての伝送品質量Ｆ_１〜Ｆ_Ｎ−１をそれぞれ含んでいる。

伝送性能算出部１１３は、例示的に、伝送品質情報記憶部１２１が記憶している伝送品質量情報１２１１に基づき、複数のノード３を経由するいずれかの経路における伝送品質量を算出する。なお、「経路」には１以上の波長パスが含まれてよい。以下、「経路」を「波長パス」と表記する場合がある。伝送性能算出部１１３は、算出した伝送品質量から、複数のノード３を経由するいずれかの波長パスにおけるＢＥＲを算出してよい。

伝送性能算出部１１３は、以下の式（６）を用いて、伝送品質量Ｆを算出してよい。式（６）は、図８に示されたノード＃１からノード＃Ｎを経由する波長パスにおける伝送品質量Ｆ_１−＞Ｎを示す。

また、伝送性能算出部１１３は、以下の式（７）を用いて、上記の式（６）により算出した伝送品質量Ｆに基づき、ＢＥＲを算出してよい。式（７）は、図８に示されたノード＃１からノード＃Ｎを経由する波長パスにおけるＢＥＲ_１−＞Ｎを示す。

すなわち、伝送性能算出部１１３は、伝送品質量演算部１１１による伝送性能に関する指標の推定結果に基づいて、いずれか複数のスパンによって形成される区間を伝送される信号光の伝送性能に関する指標を算出する算出部の一例として機能してよい。

これにより、図４に示された非線形の影響が大きい領域（例えば、「始点ノード３からのスパン数が多い区間」）における伝送品質量の算出精度を向上させることができる。

ＢＥＲ閾値情報管理部１１５は、例示的に、ＢＥＲ閾値情報記憶部１２２によって記憶されたＢＥＲ閾値（「ＢＥＲ_ｔｈ」と表記する場合がある）を読み出し、読み出したＢＥＲを伝送可否判定部１１４に入力する。

伝送可否判定部１１４は、例示的に、伝送性能算出部１１３によって算出されたＢＥＲに基づき、複数のノード３を経由するいずれかの波長パスを用いた信号光の伝送が可能であるかを判定する。

伝送可否判定部１１４は、伝送性能算出部１１３によって算出されたＢＥＲと、ＢＥＲ閾値情報管理部１１５によって読み出されたＢＥＲ閾値とを比較して、伝送が可能であるかの判断を行なってよい。伝送可否判定部１１４は、算出されたＢＥＲがＢＥＲ閾値より小さい場合（例えば、ＢＥＲ_１−＞Ｎ＜ＢＥＲ_ｔｈである場合）には、信号光の伝送が可能であると判断してよい。一方、伝送可否判定部１１４は、算出されたＢＥＲがＢＥＲ閾値以上である場合には、信号光の伝送が可能でないと判定してよい。

すなわち、伝送可否判定部１１４は、伝送性能算出部１１３による伝送性能に関する指標の算出結果に基づいて、いずれか複数のスパンによって形成される区間における信号光の伝送可否を判定する判定部として機能してよい。

これにより、波長パスを用いた信号光の伝送の可否判断を適切に行なうことができる。

更新量演算部１１６は、例示的に、伝送品質情報記憶部１２１に記憶された伝送品質量情報１２１１を更新する。なお、更新量演算部１１６の詳細については、第７変形例において後述する。すなわち、第１実施形態の推定装置１におけるＣＰＵ１１は、更新量演算部１１６としての機能を備えなくてもよい。

〔Ａ−２〕動作例
上述の如く構成された第１実施形態の光通信システム１００における伝送性能推定動作を、図１０に示されるフローチャート（処理Ｐ１〜Ｐ９）に従って説明する。

伝送品質量演算部１１１は、制御装置２を介して複数のスパン群のＢＥＲを測定してよい（処理Ｐ１）。

伝送品質量演算部１１１は、測定したＢＥＲから伝送品質量を算出してよい（処理Ｐ２）。

伝送品質量演算部１１１は、対象スパンを含むスパン群における伝送品質量と、対象スパンを含まないスパン又はスパン群における伝送品質量との差分から、対象スパンの伝送品質量を算出してよい（処理Ｐ３）。

伝送品質量情報管理部１１２は、算出された各スパンの伝送品質量を伝送品質情報記憶部１２１に記憶させてよい（処理Ｐ４）。

伝送可否判定部１１４は、制御装置２から或る波長パスを用いた伝送可否判断のリクエストを受信してよい（処理Ｐ５）。

伝送性能算出部１１３は、伝送品質情報記憶部１２１に記憶させた各スパンの伝送品質量から、制御装置２からのリクエストに係る波長パスのＢＥＲを算出してよい（処理Ｐ６）。

伝送可否判定部１１４は、算出されたＢＥＲがＢＥＲ閾値より小さいかを判定してよい（処理Ｐ７）。

算出されたＢＥＲがＢＥＲ閾値より小さい場合には（処理Ｐ７でＹｅｓ）、伝送可否判定部１１４は、制御装置２からのリクエストに係る波長パスを用いた信号光の伝送が可能である旨を制御装置２へ通知してよい（処理Ｐ８）。そして、処理は終了してよい。

一方、算出されたＢＥＲがＢＥＲ閾値以上である場合には（処理Ｐ７でＮｏ）、伝送可否判定部１１４は、制御装置２からのリクエストに係る波長パスを用いた信号光の伝送が可能でない旨を制御装置２へ通知してよい（処理Ｐ９）。そして、処理は終了してよい。

〔Ａ−３〕第１実施形態の変形例
次に、第１実施形態の変形例について説明する。

〔Ａ−３−１〕第１変形例
上述した第１実施形態においては光通信システム１００の運用の開始前における伝送性能の推定例について説明したが、伝送性能の推定は光通信システム１００の運用の開始後に行なわれてもよい。

図１１は、第１変形例の光通信システム１０１の構成例を示すブロック図である。

図１１に示す光通信システム１０１は、図５に示された光通信システム１００の運用開始時に備えられているノード＃１〜＃５に加えて、太線で示される２つのノード３（「ノード＃６及び＃７」として示される。）を備える。ノード＃６及び＃７は、図５に示された光通信システム１００に対して増設されたノード３であってよい。

図１１に示される例において、ノード＃６はノード＃３及び＃４と接続されており、ノード＃７はノード＃２及び＃３と接続されている。

推定装置１の伝送品質量演算部１１１は、増設されたノード３とスパンとに係る波長パス情報及びＢＥＲ情報を制御装置２から取得してよい。また、伝送品質量演算部１１１は、取得した波長パス情報及びＢＥＲ情報に基づき、増設された各スパン（図１１の太線参照）における伝送品質量を算出してよい。

図１１に示される例において、伝送品質量演算部１１１は、ノード＃３とノード＃６との間の対象スパンにおける伝送品質量、及び、ノード＃４とノード＃６との間の対象スパンにおける伝送品質量を算出してよい。また、伝送品質量演算部１１１は、ノード＃２とノード＃７との間の対象スパンにおける伝送品質量、及び、ノード＃３とノード＃７との間の対象スパンにおける伝送品質量を算出してよい。

第１変形例の光通信システム１０１に備えられる推定装置１によれば、光通信システム１０１の運用開始後に追加されたノード３及びスパンについての伝送品質量を適切に推定することができる。

〔Ａ−３−２〕第２変形例
伝送品質量演算部１１１による差分の算出に用いられる２つの伝送品質量は、予め設定された閾値によって決定されてよい。

図１２は、第２変形例の光通信システム１００における伝送性能推定の一例を示す図である。

図１２においては、メッシュ状に接続された複数のノード３によって構成される複数の経路（図５を参照）のうちの１つの経路が示されている。

なお、図１２においては、推定装置１及び制御装置２の図示は、省略されている。また、図１２においては、説明のために、各ノード３に備えられる送受信器４（「Ｔｘ／Ｒｘ＃１〜＃Ｎ」として示される。）を、各ノード３とは独立して示している。換言すれば、図１２に示されるＴｘ／Ｒｘ４は、図６に示されたＴｘ３６及びＲｘ３５の一例である。図１２に示される例において、ノード＃１〜＃Ｎには、Ｔｘ／Ｒｘ＃１〜＃Ｎがそれぞれ備えられてよい。

各ノード３は、光ファイバ伝送路によって互いに通信可能に接続されてよい。ノード３間の伝送区間は、「スパン」と称されてよい。図１２に示される例において、ノード＃１とノード＃２との間の伝送区間をスパン＃１と称し、ノード＃２とノード＃３との間の伝送区間をスパン＃２と称する。また、ノード＃３とノード＃４との間の伝送路をスパン＃３と称し、ノード＃４とノード＃５との間の伝送区間をスパン＃４と称する。更に、ノード＃Ｎ−１（図１２には不図示）とノード＃Ｎとの間の伝送区間をスパン＃Ｎ−１と称する。

図１２に示される例において、伝送品質量演算部１１１は、スパン＃１及び＃２により構成されるスパン群（符号Ｄ１参照）を示す波長パス情報と、当該スパン群を伝送される信号光のＢＥＲを示すＢＥＲ情報とを、制御装置２から取得してよい。

また、図１２に示される例において、伝送品質量演算部１１１は、スパン＃１〜＃３により構成されるスパン群（符号Ｄ２参照）を示す波長パス情報と、当該スパン群を伝送される信号光のＢＥＲを示すＢＥＲ情報とを、制御装置２から取得してよい。

更に、図１２に示される例において、伝送品質量演算部１１１は、スパン＃１〜＃４により構成されるスパン群（符号Ｄ３参照）を示す波長パス情報と、当該スパン群を伝送される信号光のＢＥＲを示すＢＥＲ情報とを、制御装置２から取得してよい。

図１３は、図１２に示された光通信システム１００におけるスパン群伝送品質量情報１２１２の一例をテーブル形式で示した図である。

図１２に示されるスパン群伝送品質量情報１２１２は、例示的に、伝送品質情報記憶部１２１に記憶される。スパン群伝送品質量情報１２１２には、伝送品質量演算部１１１によって取得された各スパン又はスパン群における伝送品質量が登録されてよい。

図１２に示される例において、スパン＃１における伝送品質量にはＦ_１が登録されており、スパン群＃１〜＃２における伝送品質量にはＦ_１−＞２が登録されており、スパン群＃１〜＃３における伝送品質量にはＦ_１−＞３が登録されている。また、スパン群＃１〜＃４における伝送品質量にはＦ_１−＞４が登録されており、スパン群＃１〜＃５における伝送品質量にはＦ_１−＞５が登録されている。

例えば、伝送品質量演算部１１１は、測定スパン数を増加させていき、スパン又はスパン群の伝送品質量を取得する。ここで、測定したスパン又はスパン群の伝送品質量が、予め設定された伝送品質量の閾値Ｆ_ｔｈとの間で以下の式（８）の関係である場合を想定する。伝送品質量演算部１１１は、スパン群＃１〜＃５における伝送品質量Ｆ_１−＞５を取得したときに、伝送品質量Ｆ_１−＞５が閾値Ｆ_ｔｈを超えたと認識する。この場合、伝送品質量演算部１１１は、スパン群＃１〜＃４における伝送品質量Ｆ_１−＞４と、スパン群＃１〜＃３における伝送品質量にはＦ_１−＞３との差分を算出し、スパン＃４の伝送品質量Ｆ_４を算出してよい。

すなわち、伝送品質量演算部１１１は、第１のノード３と第ｎ＋１（ｎは３以上の整数）のノード３との間のスパン群を伝送される信号光の第４の伝送性能に関する指標を更に取得する取得部の一例として機能してよい。そして、伝送品質量演算部１１１は、第４の伝送性能に関する指標が所定の閾値より大きい場合に、第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）のノード３と第ｎのノード３との間のスパンを伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標の推定を行なってよい。

これにより、各スパンにおける伝送品質量の推定を効率的に行なうことができる。

〔Ａ−３−３〕第３変形例
伝送品質量演算部１１１による差分の算出に用いられる２つの伝送品質量は、予め設定された複数の閾値によって決定されてもよい。

伝送品質量演算部１１１は、図１２に示された第２変形例と同様に各スパン群（符号Ｄ１〜Ｄ３参照）を示す波長パス情報と、各スパン群を伝送される信号光のＢＥＲを示すＢＥＲ情報とを、制御装置２から取得してよい。

伝送品質量演算部１１１によって取得されたＢＥＲ情報に含まれるＢＥＲは、伝送品質量に変換され、図１３に示された第２変形例と同様に、スパン群伝送品質量情報１２１２に登録されてよい。

例えば、伝送品質量の上限の閾値Ｆ_ｔｈ１と、下限の閾値Ｆ_ｔｈ２とを決定しておき、伝送品質量演算部１１１は、Ｆ_ｔｈ１とＦ_ｔｈ２との範囲で各スパンの信号品質を算出してよい。一例として、伝送品質量演算部１１１が取得したスパン又はスパン群の伝送品質量が閾値Ｆ_ｔｈ１及びＦ_ｔｈ２と以下の式（９）の関係である場合、伝送品質量演算部１１１は、スパン群＃１〜＃４における伝送品質量Ｆ_１−＞４と、スパン群＃１〜＃３における伝送品質量Ｆ_１−＞３との差分を算出してよい。また、この場合、伝送品質量演算部１１１は、スパン群＃１〜＃５における伝送品質量Ｆ_１−＞５と、スパン群＃１〜＃４における伝送品質量Ｆ_１−＞４との差分を算出してよい。そして、伝送品質量演算部１１１は、スパン＃３及び＃４の伝送品質量Ｆ_３及びＦ_４を算出してよい。

すなわち、伝送品質量演算部１１１は、所定の条件が満たされる場合に、第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）ノード３と第ｎ（ｎは３以上の整数）のノード３との間のスパンを伝送される信号光の伝送性能に関する指標の推定を行なってよい。ここで、所定の条件が満たされる場合とは、第１の伝送性能に関する指標が所定の第１の閾値未満であり、かつ、第２の伝送性能に関する指標が所定の第２の閾値より大きい場合であってよい。第１の伝送性能は、第１のノード３と第ｎのノード３との間のスパン群を伝送される信号光の伝送性能であってよい。また、第２の伝送性能は、第１のノード３と第ｍのノード３との間のスパン又はスパン群を伝送される信号光の伝送性能であってよい。

これにより、各スパンにおける伝送品質量の推定を効率的に行なうことができる。

〔Ａ−３−４〕第４変形例
伝送品質情報記憶部１２１には、各スパンに対して、複数の伝送品質量が記憶されてよい。

図１４は、第４変形例の光通信システム１００における伝送品質量情報１２１３の一例をテーブル形式で示した図である。

伝送品質量演算部１１１は、各対象スパンに対して、複数の伝送品質量を算出してよい。

図１４には、伝送品質量演算部１１１が、信号光が伝送される際に経由するスパン数が少ない場合の伝送品質量と、信号光が伝送される際に経由するスパン数が多い場合の伝送品質量とを算出する例が示されている。スパン数が少ない場合は、少スパンの場合と称されてもよい。また、スパン数が多い場合は、多スパンの場合と称されてもよい。

伝送品質量情報１２１３において、少スパンの伝送品質量は、伝送品質量演算部１１１により、いずれも少スパンである２つのスパン群（又は１つのスパン及び１つのスパン群）の伝送品質量に基づいて算出された伝送品質量であってよい。なお、少スパンの伝送品質量は、１つのスパンについて測定又は算出された伝送品質量であってもよい。伝送品質量演算部１１１は、例えばスパン群のスパン数が所定値以下の場合に、当該スパン群が少スパンであると判断してよい。所定値は、切り替え閾値と称されてもよい。

また、伝送品質量情報１２１３において、多スパンの伝送品質量は、伝送品質量演算部１１１により、少なくとも一方が多スパンである２つのスパン群の伝送品質量に基づいて算出された伝送品質量であってよい。伝送品質量演算部１１１は、例えばスパン群のスパン数が所定値よりも大きい場合に、当該スパン群が多スパンであると判断してよい。

図１４に示される例においては、スパン＃１〜＃Ｎ−１における少スパンの伝送品質量として、Ｆ_ｘ１〜Ｆ_ｘＮ−１がそれぞれ登録されている。また、スパン＃１〜＃Ｎ−１における多スパンの伝送品質量として、Ｆ_ｙ１〜Ｆ_ｙＮ−１がそれぞれ登録されている。

伝送性能算出部１１３は、少スパンの伝送品質量と、多スパンの伝送品質量とを用いて、制御装置２からのリクエストに係る波長パスの伝送品質量を算出してよい。伝送性能算出部１１３は、制御装置２からのリクエストに係る波長パスのうち、始点ノード３からスパン数が所定値に達するまでの各スパンについては、少スパンの伝送品質量を用いて波長パスの伝送品質量を算出してよい。また、伝送性能算出部１１３は、制御装置２からのリクエストに係る波長パスのうち、始点ノード３からのスパン数が所定値を超える各スパンについては、多スパンの伝送品質量を用いて波長パスの伝送品質量を算出してよい。

以下の式（１０）は、所定値を３に設定した場合における、ノード＃１からノード＃Ｎまでの波長パスにおける伝送品質量を示す。

上記の式（１０）においては、スパン＃１〜＃３については少スパンの伝送品質量が用いられており、スパン＃４〜＃Ｎ−１については多スパンの伝送品質量が用いられている。

すなわち、伝送品質量演算部１１１は、いずれか複数のスパンのそれぞれにおいて、ｎの値に応じた複数の伝送性能に関する指標について、第ｍのノード３と第ｎのノード３との間のスパンを伝送される信号光の伝送性能に関する指標の推定を行なってよい。ここで、ｎは３以上の整数であり、ｍはｍ＜ｎを満たす整数であってよい。

そして、伝送性能算出部１１３は、いずれか複数のスパンのそれぞれについて複数の伝送性能に関する指標のうちのいずれかを用いて、いずれか複数のスパンによって形成される区間を伝送される信号光の伝送性能に関する指標の算出を行なってよい。

これらにより、波長パスの伝送品質量の算出精度を向上させることができる。

上述の如く構成された第４変形例の光通信システム１００における伝送性能推定動作を、図１５に示されるフローチャート（処理Ｐ１１〜Ｐ２１）に従って説明する。

伝送品質量演算部１１１は、制御装置２経由で複数のスパン群のＢＥＲを測定してよい（処理Ｐ１１）。

伝送品質量演算部１１１は、測定したＢＥＲから伝送品質量を算出してよい（処理Ｐ１２）。

伝送品質量演算部１１１は、対象スパンを含むスパン群における伝送品質量と、対象スパンを含まないスパン又はスパン群における伝送品質量との差分から、多スパンの場合における対象スパンの伝送品質量を算出してよい（処理Ｐ１３）。

伝送品質量演算部１１１は、対象スパンを含むスパン群における伝送品質量と、対象スパンを含まないスパン又はスパン群における伝送品質量との差分から、少スパンの場合における対象スパンの伝送品質量を算出してよい（処理Ｐ１４）。

伝送品質量情報管理部１１２は、算出された各スパンの伝送品質量を伝送品質情報記憶部１２１に記憶させてよい（処理Ｐ１５）。

伝送可否判定部１１４は、制御装置２から或る波長パスを用いた伝送可否判断のリクエストを受信してよい（処理Ｐ１６）。

伝送品質量情報管理部１１２は、所定値（「切り替え閾値」と称されてもよい。）に基づき、伝送品質情報記憶部１２１に記憶させた多スパン又は少スパンの場合の各スパンにおける伝送品質量を読み出してよい（処理Ｐ１７）。

伝送性能算出部１１３は、多スパン又は少スパンの場合の各スパンにおける伝送品質量から、制御装置２からのリクエストに係る波長パスのＢＥＲを算出してよい（処理Ｐ１８）。

伝送可否判定部１１４は、算出されたＢＥＲがＢＥＲ閾値より小さいかを判定してよい（処理Ｐ１９）。

算出されたＢＥＲがＢＥＲ閾値より小さい場合には（処理Ｐ１９でＹｅｓ）、伝送可否判定部１１４は、制御装置２からのリクエストに係る波長パスを用いた信号光の伝送が可能である旨を制御装置２へ通知してよい（処理Ｐ２０）。そして、処理は終了してよい。

一方、算出されたＢＥＲがＢＥＲ閾値以上である場合には（処理Ｐ１９でＮｏ）、伝送可否判定部１１４は、制御装置２からのリクエストに係る波長パスを用いた信号光の伝送が可能でない旨を制御装置２へ通知してよい（処理Ｐ２１）。そして、処理は終了してよい。

なお、少スパンの場合における伝送品質量は、図１に示されたように、１スパン毎に測定された伝送品質量であってもよい。

また、上述された切り替え閾値は、１つに限定されず、２つ以上設けられてもよい。切り替え閾値が２つ以上設けられる場合には、図１４に示された伝送品質量情報１２１３には、多スパンの場合及び少スパンの場合に加えて、中間のスパン数の場合の伝送品質量が登録されてよい。

例えば、スパン＃１〜＃１５を有する光通信システム１００において、２つの切り替え閾値が５及び１０である場合について説明する。この場合には、伝送性能算出部１１３は、スパン＃１〜＃５について、スパン数が４以下の２つのスパン群によって算出された伝送品質量を用いて、波長パスの伝送品質量を算出してよい。また、伝送性能算出部１１３は、スパン＃６〜＃１０について、スパン数が９以下の２つのスパン群によって算出された伝送品質量を用いて、波長パスの伝送品質量を算出してよい。更に、伝送性能算出部１１３は、スパン＃１１〜＃１５について、スパン数が１４以下の２つのスパン群によって算出された伝送品質量を用いて、波長パスの伝送品質量を算出してよい。

〔Ａ−３−５〕第５変形例
図９に示された伝送品質量情報１２１１又は図１４に示された伝送品質量情報１２１３は、光通信システム１００の運用の開始後に更新されてよい。

以下の式（１１）は、ノード＃１〜＃Ｎによって構成される波長パスを疎通させ、伝送品質量を実測した場合の、スパン＃ｘにおける更新後の伝送品質量Ｆ_ｘ′を示す。

上記の式（１１）において、Ｆ_{１−＞Ｎ＿ｍｅａｓｕｒｅｄ}は、ノード＃１〜＃Ｎにおいて実測された伝送品質量であってよい。また、α_ｘは、スパン＃ｘにおける更新係数であってよい。

更新係数には、以下の２つのいずれかが用いられてよい。
更新係数＝該当スパンロス／スパンロスの総和
更新係数＝該当スパンロスの伝送品質量の逆数／パスの伝送品質量の逆数

また、光通信システム１００の運用後において、対象スパン以外の各スパンの伝送品質量も、上記と同様に更新されてよい。

すなわち、伝送品質情報記憶部１２１は、伝送品質量演算部１１１によって取得された第１のノード３と第ｎ（ｎは３以上の整数）のノード３との間のスパン群を伝送される信号光の第１の伝送性能に関する指標を記憶する第１記憶部の一例として機能してよい。また、伝送品質情報記憶部１２１は、伝送品質量演算部１１１によって推定された第ｍ（ｍ＜ｎの自然数）のノード３と第ｎのノード３との間のスパンを伝送される信号光の第３の伝送性能に関する指標を記憶する第２記憶部の一例として機能してよい。

そして、更新量演算部１１６は、記憶された第３の伝送性能に関する指標を更新する更新部の一例として機能してよい。第３の伝送性能に関する指標の更新は、第１のノード３と第ｎのノード３との間のスパン群を伝送される信号光の伝送性能に関する指標の実測値と、記憶された第１の伝送性能に関する指標と、記憶された第３の伝送性能に関する指標とに基づいて行なわれてよい。

これらにより、光通信システム１００の運用開始後に生じたシステム環境の変化に応じて、波長パスの伝送品質量を適切に算出することができる。

〔Ａ−３−６〕第６変形例
伝送性能算出部１１３による波長パスの伝送品質量の算出は、ノード３の送受信器において発生する信号光の性能を考慮して行なわれてもよい。

一つの例として、伝送性能算出部１１３による波長パスの伝送品質量の算出は、図６に示されたＲｘ３５及びＴｘ３６又は図８に示されたＴｘ／Ｒｘ４において発生する信号光の劣化量Ｆ_{Ｔｘ／Ｒｘ}を考慮してもよい。以下の式（１２）は、ノード＃１〜＃Ｎにより構成される波長パスの伝送品質量Ｆ_１−＞Ｎを示す。

Ｆ_{Ｔｘ／Ｒｘ}は、例えば、Ｔｘ３６とＲｘ３５とを直結した場合において発生する信号光の劣化量であってよい。

また、他の例として、伝送品質量がＯＳＮＲである場合には、ノード＃１〜＃Ｎにより構成される波長パスの伝送品質量Ｆ_１−＞Ｎは、以下の式（１３）により示されてよい。

ここで、Ｐ_ａｓｅは、ＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）雑音量を表わす。また、Ｐ_ＮＬＩは、非線形雑音量を表わす。更に、κ及びηは、ＴＲＰＮ（Transponder）のＢｔｏＢ接続（別言すれば、「０ｋｍの伝送」）における性能によって定まるパラメータである。なお、「ＢｔｏＢ」は、「Back To Back」の略称である。

スパン＃Ｎ−１における伝送品質量は、以下の式（１４）によって算出されてよい。

そして、伝送性能算出部１１３は、各スパンにおける伝送品質量に基づき、以下の式（１５）を用いて、ノード＃１〜＃Ｎにより構成される波長パスの伝送品質量を算出してよい。

すなわち、伝送性能算出部１１３は、いずれか複数のスパンによって形成される区間における始点ノード３及び終点ノード３のそれぞれにおける信号光の劣化量を用いて、伝送される信号光の伝送性能に関する指標を算出してよい。

これにより、Ｔｘ／Ｒｘ４において発生する信号光の劣化量を考慮して、波長パスの伝送品質量を適切に算出することができる。

〔Ａ−３−７〕第７変形例
伝送性能算出部１１３による波長パスの伝送品質量の算出は、ノード３において信号光に発生する雑音量を考慮して行なわれてもよい。

図１６は、第７変形例の光通信システム１０２の構成例を示すブロック図である。

図１６には、図５に示された光通信システム１００のうち、直接に接続されるいずれか２つのノード３（例えば、ノード＃１及び＃２）が示されている。

各ノード３は、図１６に示されるように、例示的に、２つの分岐部３２１、２つの挿入部３２２、２つの入力アンプ３３、２つの出力アンプ３４及びＴｘ／Ｒｘ４を備える。更に、各ノード３は、例示的に、分波器５１、合波器５２、２つの分波器入力アンプ５３及び２つの合波器出力アンプ５４を備える。なお、図１６においては、図６に示されたノード制御部３１の図示は省略されている。

分岐部３２１及び挿入部３２２は、例示的に、図６に示された光分岐挿入部３２の一例である。

分波器入力アンプ５３は、例示的に、分岐部３２１から入力された信号光を増幅させる。

分波器５１は、例示的に、分波器入力アンプ５３から入力された信号光を波長毎に分波して、分波した信号光をＴｘ／Ｒｘ４、例えば図６に示された複数のＲｘ３５のそれぞれに入力する。

なお、Ｔｘ／Ｒｘ４において受信される信号光がコヒーレント信号光である場合には、分波器５１の代わりに、信号光のパワーをＴｘ／Ｒｘ４における各Ｒｘ３５に分配するスプリッタが備えられてもよい。

合波器５２は、例示的に、Ｔｘ／Ｒｘ４、例えば図６に示された複数のＴｘ３６のそれぞれから入力された信号光を合波し、合波した信号光を合波器出力アンプ５４に入力する。

合波器出力アンプ５４は、例示的に、合波器５２から入力された信号光を挿入部３２２に入力する。

２つの分波器入力アンプ５３及び２つの合波器出力アンプ５４においては、信号光に雑音量が発生する場合がある。分波器５１、合波器５２、２つの分波器入力アンプ５３及び２つの合波器出力アンプ５４は、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部と称されてもよい。

そこで、伝送性能算出部１１３は、以下の式（１６）を用いて、波長パスの伝送品質量を算出してよい。式（１６）においては、第６実施例において上述したＴｘ／Ｒｘ４において発生する信号光の劣化量Ｆ_{Ｔｘ／Ｒｘ}も考慮されている。

伝送性能算出部１１３によって算出される伝送品質量は、各スパンにおける伝送品質量Ｆ_ｉと、Ｔｘ／Ｒｘ４において発生する信号光の劣化量Ｆ_{Ｔｘ／Ｒｘ}と、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部において信号光に発生する雑音量Ｆ_{Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ}とに分割されてよい。

すなわち、伝送性能算出部１１３は、いずれか複数のスパンによって形成される区間における始点ノード３及び終点ノード３のそれぞれにおいて信号光に発生する雑音量を用いて、伝送される信号光の伝送性能に関する指標を算出してよい。

これにより、Ａｄｄ／Ｄｒｏｐ部において信号光に発生する雑音量を考慮して、波長パスの伝送品質量を適切に算出することができる。

〔Ｂ〕第２実施形態
第１実施形態では、メッシュ状に接続された複数のノード３によって構成される複数の経路のうちの１つの経路が与えられた状態において、当該１つの経路における各波長パスの伝送品質量の測定を通じて、対象スパンの伝送品質量を求める手法を説明した。

しかし、例えば、大規模なネットワークや、複数のノード３が複雑なメッシュ状に接続されているネットワーク等を新規に構築する場合等において、複数の経路から適切な経路を決定することが難しい場合がある。

例えば、測定対象の経路として、特定のノード３を複数回経由する経路が選択された場合、波長パスの伝送品質量の測定回数が増加するとともに、ノード３の制御回数も増加するため、測定時間や装置負荷が大きくなる可能性がある。また、測定対象の経路として、波長パスのスパン数の少ない（例えば特定のノード３が含まれない）経路が選択された場合、対象スパンの伝送品質量の推定精度が低下する可能性もある。

そこで、第２実施形態では、主に、複数のノード３がメッシュ状に接続されたネットワークトポロジにおいて、複数のノード３によって構成される複数の経路から測定対象となる経路を決定する手法を説明する。

〔Ｂ−１〕システム構成例
図１７は、第２実施形態の光通信システム１００Ａの構成例を示すブロック図である。

光通信システム１００Ａは、図１７に示されるように、例示的に、推定装置１Ａ、制御装置２、及び、ノードＡ〜Ｅとして示される複数（図示される例では５つ）のノード３Ａを備える。なお、推定装置１Ａとしての機能は、制御装置２に備えられてもよい。

推定装置１Ａ、制御装置２、及び、ノード３Ａの機能及び構成、並びに、これらの接続関係は、特に言及しない限り、それぞれ、第１実施形態に係る推定装置１、制御装置２、及び、ノード３、並びに、これらの接続関係と同様であってよい。

図１８は、図１７に示された光通信システム１００Ａにおけるノード３Ａの構成例を示すブロック図である。なお、ノード３Ａとしては、例えば、ＲＯＡＤＭ（Reconfiguration Optical Add-Drop Multiplexer）等の再構成可能な光分岐挿入装置が挙げられる。ＲＯＡＤＭは、例えば、ＣＤ（Color-less, Direction-less）或いはＣＤＣ（Color-less, Direction-less, Contention-less）等の機能を有してよい。

ノード３Ａは、図１８に示されるように、例示的に、ノード制御部３１Ａ、光分岐挿入部３２Ａ及び３２Ｂ、入力アンプ３３Ａ及び３３Ｂ、出力アンプ３４Ａ及び３４Ｂ、複数の受信部３５、複数の送信部３６、並びに、光収容部３９を備える。

受信部（図１８の例では「Ｒｘ」）３５及び送信部（図１８の例では「Ｔｘ」）３６は、それぞれ、図６に示す第１実施形態に係るＲｘ３５及びＴｘ３６と同様であってよい。また、符号３２Ａ〜３４Ａと、符号３２Ｂ〜３４Ｂとは、図６に示す第１実施形態に係る光分岐挿入部３２、入力アンプ３３、及び、出力アンプ３４を２系統設けた構成、例えば、信号光の互いに異なる伝送方向ごとに設けた構成に相当する。

ノード制御部３１Ａは、例示的に、光分岐挿入部３２Ａ及び３２Ｂ、入力アンプ３３Ａ及び３３Ｂ、並びに、出力アンプ３４Ａ及び３４Ｂを制御する。また、ノード制御部３１Ａは、第１実施形態のノード制御部３１と同様に、制御装置２と通信可能に接続され、Ｒｘ３５に波長パスのＢＥＲを測定させ、ＢＥＲの測定結果を含む情報を制御装置２に通知してよい。

光収容部３９は、光分岐挿入部３２Ａ及び３２Ｂ、Ｒｘ３５、並びに、Ｔｘ３６と通信可能に接続される。光収容部３９は、例えば、光分岐挿入部３２Ａ及び３２Ｂから入力される信号光を分離してＲｘ３５に出力するとともに、Ｔｘ３６から入力される信号光を多重して光分岐挿入部３２Ａ及び３２Ｂに出力する。

なお、図６に示す第１実施形態に係るノード３において、光分岐挿入部３２とＲｘ３５及びＴｘ３６との間のブロックを、光収容部３９に置き換えてもよい。或いは、図１８に示す光収容部３９を、Ｒｘ３５用の分離部とＴｘ３６用の多重部とに分割してもよい。

図１９は、図１７に示された光通信システム１００Ａにおける推定装置１Ａの構成例を示すブロック図である。

推定装置１Ａは、光伝送性能推定装置の一例であり、図１９に示されるように、例示的に、ＣＰＵ１１Ａ及びメモリ１２Ａを備える。

ＣＰＵ１１Ａは、図７に示す第１実施形態に係るＣＰＵ１１と同様の機能を備えるとともに、図１９に示されるように、例示的に、経路決定部１１７を備える。

経路決定部１１７は、複数のノード３Ａがメッシュ状に接続されたネットワークのトポロジ情報（「ネットワークトポロジ情報」と称されてもよい。）に基づいて、当該複数のノード３Ａによって構成される複数の経路から測定対象の経路を決定する。なお、「経路」は、複数のノードを経由する信号光の伝送経路の一例である。

例えば、経路決定部１１７は、測定対象の経路として、ネットワーク内の伝送路を一筆書きで通過するような経路を選択してよい。測定対象の経路は、例えば、図８等に示すように、第１実施形態に係る伝送品質量演算部１１１等による伝送品質量の測定対象となる。

トポロジ情報は、ノード３Ａ等の接続関係を示す情報の一例であり、例えば、ノード３Ａが何れのノード３Ａと接続されているかを示す情報を含んでよい。

第２実施形態において、トポロジ情報には、方路数が奇数のノード３Ａが２つ含まれるものとする。方路数とは、ノード３Ａに繋がってる伝送路（「リンク」と称されてもよい。）の数を意味してよい。方路数が奇数である２つのノード３Ａ（図１７の例では、ノードＤ及びＥ）は、それぞれ、経路決定部１１７により選択される一筆書きの経路の始点及び終点のノード３Ａとなる。

トポロジ情報は、例えば、ノード３Ａ又は制御装置２において生成又は管理されてよい。経路決定部１１７は、ノード３Ａ又は制御装置２から制御装置２を介してトポロジ情報を取得してよく、或いは、図示しない管理端末等を介してオペレータにより入力されたトポロジ情報を取得してもよい。

なお、制御装置２又はノード３Ａは、トポロジ情報の生成又は管理のために、例えば、ＳＤＮ（Software Defined Networking）コントローラやＮＭＳ（Network Management System）等のネットワーク管理ソフトを有してよい。或いは、ノード３Ａには、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）等に対応した機能が実装されてもよい。

メモリ１２Ａは、図７に示す第１実施形態に係るメモリ１２と同様の情報を記憶するとともに、図１９に示されるように、例示的に、経路決定用トポロジ情報１２３（以下、単に、「トポロジ情報１２３」と表記する場合がある。）を記憶してよい。

例えば、経路決定部１１７は、制御装置２を介してトポロジ情報を取得すると、当該トポロジ情報を書き換えて、経路決定用トポロジ情報１２３としてメモリ１２Ａに格納してよい。

図２０は、図１７に示された光通信システム１００Ａにおける経路決定用のトポロジ情報１２３の一例を示す図である。

例えば、経路決定部１１７は、取得したトポロジ情報に含まれる各ノード３Ａについて、ノード３Ａの方路数Ｎ（Ｎは整数）が奇数の場合は（Ｎ＋１）／２個のノード、Ｎが偶数の場合はＮ／２個のノードに分離するように、トポロジ情報を書き換える。

以下、分離したノードを、図１７に示すノード３Ａと区別するために、ノード３Ｂと表記する。また、特定のノード３Ｂを表す場合、図２０の表記を用いて「ノードＢ１」、「ノードＣ２」のように表記する。ノード３Ｂは、実際のノード３Ａとの関係では、経路決定用の仮の（又は、一時的な、仮想的な）ノードと位置付けられてよい。

なお、図２０の例では、便宜上、トポロジ情報１２３を、ノード３Ａ間の接続関係を表すブロック図により説明するが、メモリ１２Ａは、例えば、上述した接続関係を示す配列やデータベース等の情報をトポロジ情報１２３として記憶してよい。

トポロジ情報１２３では、図２０に例示するように、ノード３Ａ間のリンクがノード３Ｂ間の複数のリンクに置き換えられてよい。例えば、ノードＢ−Ｃ間のリンクは、トポロジ情報１２３において、ノードＢ１−Ｃ１間のリンク、ノードＢ１−Ｃ２間のリンク、ノードＢ２−Ｃ１間のリンク、及び、ノードＢ２−Ｃ２間のリンクに置き換えられる。

ノード３Ｂ間のリンクは、図２１に例示するように、方向を考慮したエッジｅの集合として捉えられてよい。例えば、ノードＢ１−Ｃ２間のリンクは、ノードＢ１からノードＣ２へのエッジｅと、ノードＣ２からノードＢ１へのエッジｅとを含んでよい。エッジｅは、“０”又は“１”の値となる変数であってよく、例えば、エッジｅには、経路として採用された場合は“１”、採用されなかった場合は“０”が設定されてよい。

以下、或るノードｓｒｃ（Source）から或るノードｄｓｔ（Destination）へのエッジｅを表す場合、エッジの符号「ｅ」に続けて「ｓｒｃ」「ｄｓｔ」の符号を付加する。例えば、ノードＢ１からノードＣ２へのエッジｅをエッジｅ_Ｂ１Ｃ２、ノードＣ２からノードＢ１へのエッジｅをエッジｅ_Ｃ２Ｂ１と表記する。

ここで、図２０に例示するように、ノード３Ｂの各々には、通過順番ｈが対応付けられてよい。通過順番ｈは、整数の変数であってよく、経路において信号光がノード３Ｂを通過する順番が設定されてよい。

以下、特定のノード３Ｂの通過順番ｈを表す場合、通過順番の符号「ｈ」に続けてノード３Ｂの符号を付加する。例えば、ノードＢ１の通過順番をｈ_Ｂ１、ノードＦ２の通過順番をｈ_Ｆ２と表記する。なお、通過順番ｈは、トポロジ情報１２３に含まれてもよいし、トポロジ情報１２３とは別の情報として、例えばノード３Ｂに対応付けて管理されてもよい。

経路決定部１１７は、各ノード３Ｂに係る通過順番ｈの合計値が最小となるように、各ノード３Ｂに係る通過順番ｈを算出してよい。例えば、経路決定部１１７は、各ノード３Ｂに係る通過順番ｈの合計値を最小とする目的関数と、その制約条件とに基づき、数理計画法を用いて通過順番ｈを算出してよい。

図２０の例では、目的関数は、ｈ_Ａ＋ｈ_Ｂ１＋ｈ_Ｂ２＋ｈ_Ｃ１＋ｈ_Ｃ２＋ｈ_Ｄ１＋ｈ_Ｄ２＋ｈ_Ｅ１＋ｈ_Ｅ２となる。経路決定部１１７は、以下の制約条件１〜３の下でこの目的関数が最小となるようなノード３Ａのそれぞれの通過順番ｈを求める。

以下、図２２〜図２４を参照して、制約条件１〜３について説明する。

（制約条件１）
経路は、ノード３Ａ間の各リンクを１度だけ通過する。

例えば、ノード３Ａ間の各リンクについて、当該リンク内の複数のエッジｅのうちのいずれか１つのエッジｅのみが“１”になる。一例として、図２２に示すように、ノードＢ−Ｃ間のリンクの場合、ｅ_Ｂ１Ｃ１＋ｅ_Ｃ１Ｂ１＋ｅ_Ｂ１Ｃ２＋ｅ_Ｃ２Ｂ１＋ｅ_Ｂ２Ｃ１＋ｅ_Ｃ１Ｂ２＋ｅ_Ｂ２Ｃ２＋ｅ_Ｃ２Ｂ２＝１の条件式が満たされる。

このように、制約条件１では、一度でも経路として選択されたエッジｅが存在するリンクでは、当該リンク内の他のエッジｅは選択されない。例えば、ノードＢ−Ｃ間のリンクについて、ノードＢ１からノードＣ２へのエッジｅ_Ｂ１Ｃ２が選択された場合、ノードＢ−Ｃ間の他の残りのエッジｅは選択されない。これにより、経路内に冗長なスパンが含まれることを回避できる。

（制約条件２）
ノード３Ｂの種別により、当該ノード３Ｂの入出力エッジ本数が制限される。

ノード３Ｂの種別としては、「始点ノード」、「中間ノード」、及び、「終点ノード」が挙げられる。例えば、経路の始点となる始点ノード３Ａでは、当該ノード３Ａ内のいずれかのノード３Ｂに始点ノード３Ｂが割り当てられ、経路の終点となる終点ノード３Ａでは、当該ノード３Ａ内のいずれかのノード３Ｂに終点ノード３Ｂが割り当てられる。始点又は終点ノード３Ａにおいて始点又は終点ノード３Ｂとして選択されなかったノード３Ｂ、並びに、経路の中継点となる中間ノード３Ａ内の各ノード３Ｂには、中間ノード３Ｂが割り当てられる。

始点ノード３Ｂでは、当該始点ノード３Ｂから出るエッジｅの合計は“１”となり、当該始点ノード３Ｂに入るエッジｅの合計は“０”となる。すなわち、始点ノード３Ｂでは、当該始点ノード３Ｂから出るエッジｅが１本、当該始点ノード３Ｂに向かうエッジｅが０本となる。

中間ノード３Ｂでは、当該中間ノード３Ｂから出るエッジｅの合計は“１”となり、当該中間ノード３Ｂに入るエッジｅの合計は“１”となる。すなわち、中間ノード３Ｂでは、当該中間ノード３Ｂから出るエッジｅが１本、当該中間ノード３Ｂに向かうエッジｅが１本となる。

終点ノード３Ｂでは、当該終点ノード３Ｂから出るエッジｅの合計は“０”となり、当該終点ノード３Ｂに入るエッジｅの合計は“１”となる。すなわち、終点ノード３Ｂでは、当該終点ノード３Ｂから出るエッジｅが０本、当該終点ノード３Ｂに向かうエッジｅが１本となる。

一例として、図２３に示すように、ノードＤ１を始点ノード３Ｂとした場合、ノードＤ１から出るエッジｅの合計は、ｅ_Ｄ１Ｂ１＋ｅ_Ｄ１Ｂ２＋ｅ_Ｄ１Ｃ１＋ｅ_Ｄ１Ｃ２＋ｅ_Ｄ１Ｅ１＋ｅ_Ｄ１Ｅ２＝１となる。また、ノードＤ１に入るエッジｅの合計は、ｅ_Ｂ１Ｄ１＋ｅ_Ｂ２Ｄ１＋ｅ_Ｃ１Ｄ１＋ｅ_Ｃ２Ｄ１＋ｅ_Ｅ１Ｄ１＋ｅ_Ｅ２Ｄ１＝０となる。

また、例えば、ノードＡを中間ノード３Ｂとした場合、ノードＡから出るエッジｅの合計は、ｅ_ＡＢ１＋ｅ_ＡＢ２＋ｅ_ＡＣ１＋ｅ_ＡＣ２＝１となる。また、ノードＡに入るエッジｅの合計は、ｅ_Ｂ１Ａ＋ｅ_Ｂ２Ａ＋ｅ_Ｃ１Ａ＋ｅ_Ｃ２Ａ＝１となる。

さらに、例えば、ノードＥ２を終点ノード３Ｂとした場合、ノードＥ２から出るエッジｅの合計は、ｅ_Ｅ２Ｂ１＋ｅ_Ｅ２Ｂ２＋ｅ_Ｅ２Ｃ１＋ｅ_Ｅ２Ｃ２＋ｅ_Ｅ２Ｄ１＋ｅ_Ｅ２Ｄ２＝０となる。また、ノードＥ２に入るエッジｅの合計は、ｅ_Ｂ１Ｅ２＋ｅ_Ｂ２Ｅ２＋ｅ_Ｃ１Ｅ２＋ｅ_Ｃ２Ｅ２＋ｅ_Ｄ１Ｅ２＋ｅ_Ｄ２Ｅ２＝１となる。

このように、制約条件２では、ノード３Ｂの種別に応じて、当該ノード３Ｂの隣接ノード３Ｂとの間で経路に採用されるエッジｅの本数が制限される。これにより、経路内に冗長なスパンが含まれることを回避できる。なお、隣接ノード３Ｂとは、或るノード３Ｂとのリンクが存在する他のノード３Ｂを意味してよく、例えば、或るノード３Ｂと光ファイバ伝送路によって通信可能に接続されている他のノード３Ｂであってよい。

（制約条件３）
選択されたエッジｅの両端のノード３Ｂの通過順番ｈの値はｈ_ｓｒｃ＜ｈ_ｄｓｔとなる。

例えば、図２４に示すように、ノードＢ１からノードＡへのエッジｅ_Ｂ１Ａが選択された場合、ノードＡ及びＢ１の通過順番ｈ_Ａ及びｈ_Ｂ１は、−Ｍ×（１−ｅ_Ｂ１Ａ）＋ｈ_Ｂ１−ｈ_Ａ＜０の条件式を満たすように決定される。なお、Ｍは十分に大きい数であるとする。

上記条件式において、エッジｅ_Ｂ１Ａが選択された場合、エッジｅ_Ｂ１Ａ＝１となり、−Ｍ×（１−ｅ_Ｂ１Ａ）＝０となるため、ｈ_Ｂ１−ｈ_Ａ＜０が成り立つように（ｈ_Ｂ１＜ｈ_Ａを満たすように）、ｈ_Ｂ１及びｈ_Ａが決定される。

なお、エッジｅ_Ｂ１Ａが選ばれなかった場合は、−Ｍ×（１−ｅ_Ｂ１Ａ）がマイナスの符号で大きな値となるため、上記条件式は、ｈ_Ｂ１及びｈ_Ａについて無効な条件となる。

このように、制約条件３では、ノード３Ｂやエッジｅについての制約を与える制約条件１及び２とは異なり、通過順番ｈについての制約を与える。例えば、上記条件式は、トポロジ情報１２３内の全てのノード３Ｂのうちの選択されたエッジｅの両端のノード３Ｂの通過順番ｈについて有効な条件式となるため、通過順番ｈを適切に決定することができる。

経路決定部１１７は、以上のような目的関数、及び、制約条件１〜３に基づき、数理計画法を用いることで、トポロジ情報１２３内の各ノード３Ｂの通過順番ｈを算出し、経路を決定することができる。

次に、図２５を参照して、経路の決定結果の一例について説明する。

図２５に例示するように、経路決定部１１７により、ノードＤを始点とし、ノードＢ→Ａ→Ｃ→Ｅ→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ｅを一筆書きで巡る、全てのスパンを通過する経路を決定することができる。

なお、経路決定部１１７は、経路の計算が終了すると、得られた経路情報を制御装置２に通知し、各ノード３Ａに対する光クロスコネクト設定を制御装置２に実施させてよい。制御装置２による光クロスコネクト設定の完了を検出すると、経路決定部１１７は、伝送品質量演算部１１１に対して、当該経路情報を用いた伝送品質量の測定を指示してよい。伝送品質量の測定は、例えば、上述した第１実施形態に係る手法によって実施されてよい。

なお、経路決定部１１７は、例えば、制御装置２からの完了通知の受信により光クロスコネクト設定の完了を検出してよい。或いは、経路決定部１１７は、始点ノード３Ａ（例えばノードＤ）から中継ノード３Ａを経由して終点ノード３Ａ（例えばノードＥ）に信号光が到達したことを検出した場合に、光クロスコネクト設定の完了を検出してもよい。

これにより、一連の測定処理によってネットワーク全体の各伝送路の伝送品質量を測定することができる。また、制約条件１〜３により、複数のノード３Ａが形成するネットワーク内の全てのスパンを通過する経路であって、重複するスパンを経由しない経路を、測定対象の経路として選択することができる。

以上のように、経路決定部１１７は、複数のノード３Ａが形成するネットワーク内の全てのスパンを通過する信号光の伝送経路を、第１の伝送性能に関する指標と第２の伝送性能に関する指標とを取得する対象となる伝送経路に決定する決定部の一例である。

〔Ｂ−２〕動作例
上述の如く構成された第２実施形態の光通信システム１００Ａにおける経路決定動作及び伝送性能推定動作を、図２６に示されるフローチャート（処理Ｐ３１〜Ｐ３４及びＰ１〜Ｐ４）に従って説明する。

経路決定部１１７は、制御装置２を介してネットワークトポロジ情報を取得してよい（処理Ｐ３１）。

経路決定部１１７は、取得したトポロジ情報に基づいて、経路を決定してよい（処理Ｐ３２）。経路の決定には、トポロジ情報をノード３Ｂに関するトポロジ情報１２３への変換、トポロジ情報１２３を基にした目標関数、制約条件１〜３の設定、及び、数理計画法に基づく経路順番ｈの決定が含まれてよい。

経路決定部１１７は、伝送品質量を未測定の経路が存在するか否かを判定してよい（処理Ｐ３３）。未測定の経路が存在する場合（処理Ｐ３３でＹｅｓ）、経路決定部１１７は、制御装置２を介して、経路の対象ノード３Ａに光クロスコネクトを設定してよい（処理Ｐ３４）。

光クロスコネクトの設定が完了すると、処理がＰ１に移行してよい。なお、処理Ｐ１〜Ｐ４は、図１０に例示する処理Ｐ１〜Ｐ４と同様でよい。例えば、処理Ｐ１〜Ｐ４では、伝送品質量演算部１１１により、複数のスパン群のＢＥＲの測定、測定したＢＥＲから伝送品質量の算出、対象スパンの伝送品質量の算出、及び、算出された各スパンの伝送品質量のメモリ１２Ａへの格納が行なわれてよい。処理Ｐ４が完了すると、処理がＰ３３に移行してよい。

一方、処理Ｐ３３において、未測定の経路が存在しない場合（処理Ｐ３３でＮｏ）、処理は終了してよい。なお、処理Ｐ３３でＮｏの場合、図１０に例示する処理Ｐ５〜Ｐ９の少なくとも１つの処理が実行されてもよい。

〔Ｂ−３〕第２実施形態の変形例
次に、第２実施形態の変形例について説明する。

上述した第２実施形態においては光通信システム１００Ａにおける全てのリンクを経由する経路を決定する手法について説明したが、ネットワーク規模に応じて、経由されないリンクが存在してもよい。

例えば、第２実施形態において、一筆書きとなるような経路を抽出する際に、ネットワーク規模が大きい場合には、経路の全長が長くなり、ノード３Ａでの伝送品質量の測定が正しく行なえない場合がある。

そこで、一筆書きの解となる経路が存在する場合、経路決定部１１７は、当該経路の始点ノード３Ａ及び終点ノード３Ａを固定した上で、リンクを減らして小規模のトポロジに分割し、小規模のネットワークトポロジについての経路を決定してもよい。換言すれば、経路決定部１１７は、ネットワーク内の全てのスパンを通過する信号光の伝送経路を、当該波長パスの始点ノード及び終点ノードが共通し、且つ、経由するスパンが互いに異なる複数の伝送経路に分離してよい。これにより、経路を短くすることができ、ノード３Ａでの伝送品質量の測定を正しく行なうことができる。

なお、経路決定部１１７は、例えば、求めた経路内のスパン数が所定の閾値よりも大きい場合に、経路を短くすると判断してよい。

図２７は、第２実施形態の変形例において決定された経路の一例を示す図である。

一例として、図２７において実線で示すように、ノードＢ−Ｃ間、Ｂ−Ｅ間、Ｃ−Ｅ間のリンクを削除したトポロジの場合、経路決定部１１７は、ノードＤ→Ｂ→Ａ→Ｃ→Ｄ→Ｅの経路を求めることができ、経路の全長を短くできる。

また、図２７において破線で示すように、ノードＢ−Ａ間、Ａ−Ｃ間、Ｃ−Ｄ間、Ｂ−Ｅ間、Ｄ−Ｅ間のリンクを削除したトポロジの場合、経路決定部１１７は、ノードＤ→Ｂ→Ｃ→Ｅの経路を求めることができ、経路の全長を短くできる。

さらに、図２７において一点鎖線で示すように、ノードＢ−Ａ間、Ｂ−Ｃ間、Ａ−Ｃ間、Ｃ−Ｄ間、Ｃ−Ｅ間、Ｄ−Ｅ間のリンクを削除したトポロジの場合、経路決定部１１７は、ノードＤ→Ｂ→Ｅの経路を求めることができ、経路の全長を短くできる。

経路決定部１１７は、このように小規模のネットワークトポロジに分割した複数の経路のそれぞれについて、順に、制御装置２に対してノード３Ａのクロスコネクト設定を指示し、伝送品質量演算部１１１に対して各スパンの伝送品質量を算出させてよい。

上述した第２実施形態の変形例に係る処理は、図２６の処理Ｐ３２において実行されてよく、小規模のネットワークトポロジに分割した複数の経路は、処理Ｐ３３及びＰ３４で１つずつ、測定対象の経路として選択されてよい。換言すれば、伝送品質量演算部１１１は、分離された複数の伝送経路のそれぞれについて、第１実施形態と同様の手法により、伝送品質量の取得及び推定を行なってよい。

〔Ｃ〕その他
開示の技術は上述した各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。各実施形態の各構成及び各処理は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

例えば、上述した第５変形例と第６変形例とを組み合わせてもよい。すなわち、第５変形例によって更新された各スパンにおける伝送品質量と、第６変形例における各ノードのＴｘ／Ｒｘ４において発生する信号光の劣化量とを用いて、波長パスの伝送品質量が算出されてもよい。

〔Ｄ〕付記
以上の実施形態及び変形例に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
複数のノードを経由する信号光の伝送経路において、第１のノードと第ｎ（ｎは３以上の整数）のノードとの間のスパン群を伝送される信号光の第１の伝送性能に関する指標と、前記第１のノードと第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）のノードとの間のスパン又はスパン群を伝送される前記信号光の第２の伝送性能に関する指標と、を取得する取得部と、
前記第１及び第２の伝送性能に関する指標に基づいて、前記第ｍのノードと前記第ｎのノードとの間のスパンを伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標を推定する推定部と、
を備えた、光伝送性能推定装置。

（付記２）
前記推定部は、前記第１の伝送性能に関する指標と前記第２の伝送性能に関する指標との差分に基づいて、前記推定を行なう、
付記１に記載の光伝送性能推定装置。

（付記３）
前記推定部は、いずれか複数のスパンのそれぞれについて前記推定を行ない、
前記推定結果に基づいて、前記いずれか複数のスパンによって形成される区間を伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標を算出する算出部
を更に備える、付記１又は２に記載の光伝送性能推定装置。

（付記４）
前記算出結果に基づいて、前記区間における前記信号光の伝送可否を判定する判定部
を更に備える、付記３に記載の光伝送性能推定装置。

（付記５）
前記推定部は、前記いずれか複数のスパンのそれぞれにおいて、前記ｎの値に応じた複数の前記伝送性能に関する指標について前記推定を行ない、
前記算出部は、前記いずれか複数のスパンのそれぞれについて前記複数の伝送性能に関する指標のうちのいずれかを用いて、前記算出を行なう、
付記３又は４に記載の光伝送性能推定装置。

（付記６）
前記算出部は、前記区間における始点ノード及び終点ノードのそれぞれにおける前記信号光の劣化量を用いて、前記算出を行なう、
付記３〜５のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。

（付記７）
前記算出部は、前記区間における始点ノード及び終点ノードのそれぞれにおいて前記信号光に発生する雑音量を用いて、前記算出を行なう、
付記３〜６のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。

（付記８）
前記取得部によって取得された前記第１の伝送性能に関する指標を記憶する第１記憶部と、
前記取得部によって取得された前記第ｍのノードと前記第ｎのノードとの間のスパンを伝送される前記信号光の第３の伝送性能に関する指標を記憶する第２記憶部と、
前記第１のノードと前記第ｎのノードとの間のスパン群を伝送される信号光の伝送性能に関する指標の実測値と、前記第１記憶部によって記憶された前記第１の伝送性能に関する指標と、前記第２記憶部によって記憶された第３の伝送性能に関する指標とに基づいて、前記第２記憶部に記憶された第３の伝送性能に関する指標を更新する更新部と、
を更に備える、付記１〜７のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。

（付記９）
前記取得部は、前記第１のノードと第ｎ＋１のノードとの間のスパン群を伝送される前記信号光の第４の伝送性能に関する指標を更に取得し、
前記推定部は、前記第４の伝送性能に関する指標が所定の閾値より大きい場合に、前記推定を行なう、
付記１〜８のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。

（付記１０）
前記推定部は、前記第１の伝送性能に関する指標が所定の第１の閾値未満であり、かつ、前記第２の伝送性能に関する指標が所定の第２の閾値より大きい場合に、前記推定を行なう、
付記１〜８のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。

（付記１１）
複数のノードを介して接続される信号光の伝送経路において、第１のノードと第ｎ（ｎは３以上の整数）のノードとの間のスパン群を伝送される信号光の第１の伝送性能に関する指標と、前記第１のノードと第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）のノードとの間のスパン又はスパン群を伝送される前記信号光の第２の伝送性能に関する指標と、を取得し、
前記第１及び第２の伝送性能に関する指標に基づいて、前記第ｍのノードと前記第ｎのノードとの間のスパンを伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標を推定する、
光伝送性能推定方法。

（付記１２）
前記第１の伝送性能に関する指標と前記第２の伝送性能に関する指標との差分に基づいて、前記推定を行なう、
付記１１に記載の光伝送性能推定方法。

（付記１３）
いずれか複数のスパンのそれぞれについて前記推定を行ない、
前記推定結果に基づいて、前記いずれか複数のスパンによって形成される区間を伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標を算出する、
を更に備える、付記１１又は１２に記載の光伝送性能推定方法。

（付記１４）
前記算出結果に基づいて、前記区間における前記信号光の伝送可否を判定する、
付記１３に記載の光伝送性能推定方法。

（付記１５）
前記いずれか複数のスパンのそれぞれにおいて、前記ｎの値に応じた複数の前記伝送性能に関する指標について前記推定を行ない、
前記いずれか複数のスパンのそれぞれについて前記複数の伝送性能に関する指標のうちのいずれかを用いて、前記算出を行なう、
付記１３又は１４に記載の光伝送性能推定方法。

（付記１６）
前記区間における始点ノード及び終点ノードのそれぞれにおける前記信号光の劣化量を用いて、前記算出を行なう、
付記１３〜１５のいずれか１項に記載の光伝送性能推定方法。

（付記１７）
前記区間における始点ノード及び終点ノードのそれぞれにおいて前記信号光に発生する雑音量を用いて、前記算出を行なう、
付記１３〜１６のいずれか１項に記載の光伝送性能推定方法。

（付記１８）
前記取得された前記第１の伝送性能に関する指標を記憶し、
前記取得された前記第ｍのノードと前記第ｎのノードとの間のスパンを伝送される前記信号光の第３の伝送性能に関する指標を記憶し、
前記第１のノードと前記第ｎのノードとの間のスパン群を伝送される信号光の伝送性能に関する指標の実測値と、前記記憶された前記第１の伝送性能に関する指標と、前記記憶された第３の伝送性能に関する指標とに基づいて、前記記憶された第３の伝送性能に関する指標を更新する、
を更に備える、付記１１〜１７のいずれか１項に記載の光伝送性能推定方法。

（付記１９）
前記第１のノードと第ｎ＋１のノードとの間のスパン群を伝送される前記信号光の第４の伝送性能に関する指標を更に取得し、
前記第４の伝送性能に関する指標が所定の閾値より大きい場合に、前記推定を行なう、
付記１１〜１８のいずれか１項に記載の光伝送性能推定方法。

（付記２０）
前記第１の伝送性能に関する指標が所定の第１の閾値未満であり、かつ、前記第２の伝送性能に関する指標が所定の第２の閾値より大きい場合に、前記推定を行なう、
付記１１〜１８のいずれか１項に記載の光伝送性能推定方法。

（付記２１）
前記複数のノードが形成するネットワーク内の全てのスパンを通過する信号光の伝送経路を、前記取得部が前記第１の伝送性能に関する指標と前記第２の伝送性能に関する指標とを取得する対象となる伝送経路に決定する決定部、
を更に備えた、付記１〜１０のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。

（付記２２）
前記決定部は、前記ネットワーク内の全てのスパンを通過する信号光の伝送経路に含まれるスパン数が所定の閾値よりも大きい場合、当該伝送経路を、当該伝送経路の始点ノード及び終点ノードが共通し、且つ、経由するスパンが互いに異なる複数の伝送経路に分離し、
前記取得部及び前記推定部は、分離された複数の伝送経路のそれぞれについて、前記取得及び前記推定を行なう、
付記２１に記載の光伝送性能推定装置。

（付記２３）
前記複数のノードが形成するネットワーク内の全てのスパンを通過する信号光の伝送経路を、前記第１の伝送性能に関する指標と前記第２の伝送性能に関する指標とを取得する対象となる伝送経路に決定する、
付記１１〜２０のいずれか１項に記載の光伝送性能推定方法。

（付記２４）
前記決定は、前記ネットワーク内の全てのスパンを通過する信号光の伝送経路に含まれるスパン数が所定の閾値よりも大きい場合、当該伝送経路を、当該伝送経路の始点ノード及び終点ノードが共通し、且つ、経由するスパンが互いに異なる複数の伝送経路に分離し、
分離された複数の伝送経路のそれぞれについて、前記取得及び前記推定を行なう、
付記２３に記載の光伝送性能推定方法。

１００，１００ａ，１００Ａ ：光通信システム
１０１，１０２ ：光通信システム
１，１Ａ ：推定装置
１１，１１Ａ ：ＣＰＵ
１１１ ：伝送品質量演算部
１１２ ：伝送品質量情報管理部
１１３ ：伝送性能算出部
１１４ ：伝送可否判定部
１１５ ：ＢＥＲ閾値情報管理部
１１６ ：更新量演算部
１１７ ：経路決定部
１２，１２Ａ ：メモリ
１２１ ：伝送品質情報記憶部
１２１１，１２１３ ：伝送品質量情報
１２１２ ：スパン群伝送品質量情報
１２２ ：ＢＥＲ閾値情報記憶部
１２３ ：経路決定用トポロジ情報
２ ：制御装置
３，３ａ，３Ａ，３Ｂ ：ノード
３１，３１Ａ ：ノード制御部
３２，３２Ａ，３２Ｂ ：光分岐挿入部
３２１ ：分岐部
３２２ ：挿入部
３３，３３Ａ，３３Ｂ ：入力アンプ
３４，３４Ａ，３４Ｂ ：出力アンプ
３５ ：Ｒｘ
３６ ：Ｔｘ
３７，３７Ａ，３７Ｂ ：光ファイバ
３８，３８Ａ，３８Ｂ ：光ファイバ
３９ ：光収容部
４，４ａ ：Ｔｘ／Ｒｘ
５１ ：分波器
５２ ：合波器
５３ ：分波器入力アンプ
５４ ：合波器出力アンプ

Claims (12)

1. 複数のノードを経由する信号光の伝送経路において、第１のノードと第ｎ（ｎは３以上の整数）のノードとの間のスパン群を伝送される信号光の第１の伝送性能に関する指標と、前記第１のノードと第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）のノードとの間のスパン又はスパン群を伝送される前記信号光の第２の伝送性能に関する指標と、を取得する取得部と、
   前記第１及び第２の伝送性能に関する指標に基づいて、前記第ｍのノードと前記第ｎのノードとの間のスパンを伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標を推定する推定部と、
   を備えた、光伝送性能推定装置。
2. 前記推定部は、前記第１の伝送性能に関する指標と前記第２の伝送性能に関する指標との差分に基づいて、前記推定を行なう、
   請求項１に記載の光伝送性能推定装置。
3. 前記推定部は、いずれか複数のスパンのそれぞれについて前記推定を行ない、
   前記推定の結果に基づいて、前記いずれか複数のスパンによって形成される区間を伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標を算出する算出部
   を更に備える、請求項１又は２に記載の光伝送性能推定装置。
4. 前記算出の結果に基づいて、前記区間における前記信号光の伝送可否を判定する判定部
   を更に備える、請求項３に記載の光伝送性能推定装置。
5. 前記推定部は、前記いずれか複数のスパンのそれぞれにおいて、前記ｎの値に応じた複数の前記伝送性能に関する指標について前記推定を行ない、
   前記算出部は、前記いずれか複数のスパンのそれぞれについて前記複数の伝送性能に関する指標のうちのいずれかを用いて、前記算出を行なう、
   請求項３又は４に記載の光伝送性能推定装置。
6. 前記算出部は、前記区間における始点ノード及び終点ノードのそれぞれにおける前記信号光の劣化量を用いて、前記算出を行なう、
   請求項３〜５のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。
7. 前記算出部は、前記区間における始点ノード及び終点ノードのそれぞれにおいて前記信号光に発生する雑音量を用いて、前記算出を行なう、
   請求項３〜６のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。
8. 前記取得部によって取得された前記第１の伝送性能に関する指標を記憶する第１記憶部と、
   前記推定部によって推定された前記第ｍのノードと前記第ｎのノードとの間のスパンを伝送される前記信号光の第３の伝送性能に関する指標を記憶する第２記憶部と、
   前記第１のノードと前記第ｎのノードとの間のスパン群を伝送される信号光の伝送性能に関する指標の実測値と、前記第１記憶部によって記憶された前記第１の伝送性能に関する指標と、前記第２記憶部によって記憶された第３の伝送性能に関する指標とに基づいて、前記第２記憶部に記憶された第３の伝送性能に関する指標を更新する更新部と、
   を更に備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。
9. 前記取得部は、前記第１のノードと第ｎ＋１のノードとの間のスパン群を伝送される前記信号光の第４の伝送性能に関する指標を更に取得し、
   前記推定部は、前記第４の伝送性能に関する指標が所定の閾値より大きい場合に、前記推定を行なう、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。
10. 前記推定部は、前記第１の伝送性能に関する指標が所定の第１の閾値未満であり、かつ、前記第２の伝送性能に関する指標が所定の第２の閾値より大きい場合に、前記推定を行なう、
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。
11. 前記複数のノードが形成するネットワーク内の全てのスパンを通過する信号光の伝送経路を、前記取得部が前記第１の伝送性能に関する指標と前記第２の伝送性能に関する指標とを取得する対象となる伝送経路に決定する決定部、
    を更に備えた、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光伝送性能推定装置。
12. 複数のノードを介して接続される信号光の伝送経路において、第１のノードと第ｎ（ｎは３以上の整数）のノードとの間のスパン群を伝送される信号光の第１の伝送性能に関する指標と、前記第１のノードと第ｍ（ｍ＜ｎを満たす自然数）のノードとの間のスパン又はスパン群を伝送される前記信号光の第２の伝送性能に関する指標と、を取得し、
    前記第１及び第２の伝送性能に関する指標に基づいて、前記第ｍのノードと前記第ｎのノードとの間のスパンを伝送される前記信号光の伝送性能に関する指標を推定する、
    光伝送性能推定方法。
    

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