JP2019047451A - 光通信ネットワーク、ネットワーク制御装置、およびネットワーク制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下では、上記マルチコア光増幅器の対照として、エルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA:Er-doped fiber amplifier)等の従来の光増幅器をシングルコア光増幅器と称する。また、マルチコアファイバの対照として、従来のシングルモードファイバをシングルコアファイバと称する。
なお、光増幅器は、ROADM(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer)やOXC(Optical Cross Connect)等の光ノード内のプリアンプやポストアンプとして備わる場合もあるが、マルチコア光増幅器は、従来のシングルコア光増幅器と同様に光ノード内に適用することができる。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる光通信ネットワーク1について説明する。図1は、光通信ネットワークの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施の形態にかかる光通信ネットワーク1は、通信路を介して網状に接続された複数の光ノード20と、これら光ノード20における光信号の入出力方路をそれぞれ切替制御するネットワーク制御装置10とを備えている。
マルチコア光増幅器の例としては、マルチコアエルビウム添加光ファイバ増幅器(MC−EDFA:Multicore Er-doped fiber amplifier)や、マルチコアエルビウム/イットリビウム添加光ファイバ増幅器(MC−EYDFA:Multicore Er/Yb-doped fiber amplifier)がある。
以下では、上記マルチコア光増幅器の対照として、エルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA:Er-doped fiber amplifier)等の従来の光増幅器をシングルコア光増幅器と称する。また、マルチコアファイバの対照として、従来のシングルモードファイバをシングルコアファイバと称する。
本実施の形態では、初期状態において、これら光信号は、シングルコアファイバFSのシングルコア通信路LSを用いて通信が確立されているものとする。なお、これら光信号S1,S2,…,SNは、光ノードA,B間の区間を通過するが、信号が終端される地点はそれぞれ異なっていてもよい。
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかるネットワーク制御装置10について説明する。
ネットワーク制御装置10は、光通信ネットワーク1に設けられている各光ノード20における光信号の入出力方路を、それぞれの光信号が経由するマルチコア通信路LMおよびシングルコア通信路LSでの消費電力、すなわちマルチコア系消費電力PMおよびシングルコア系消費電力PSの比較結果に基づいて、それぞれ切替制御する機能を有している。
次に、図2を参照して、本実施の形態にかかる光ノード20について説明する。図2は、光ノードの構成を示すブロック図である。
図2に示すように、本実施の形態にかかる光ノード20は、マルチコア通信路LMとシングルコア通信路LSとを収容可能な一般的な光ノードである。図2には、通信路を接続するポートとして、2つのマルチコア用ポートP1,P5と、6個のシングルコア用ポートP1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8を備える構成例が示されている。
光ノード制御部22は、ネットワーク制御装置10からの指示に応じて、クロスコネクト部21における入出力方路の切り替えを制御する機能を有している。
アドドロップ部23は、自ノードの配下の通信装置(図示せず)を収容し、この通信装置とクロスコネクト部21との間で伝送する光信号を中継する機能を有している。
ファンアウト25は、マルチコア光増幅器24から出力された光信号を分離し、それぞれ個別のシングルコアファイバを介してクロスコネクト部21へ出力する機能を有している。
マルチコア光増幅器(ポストアンプ)27は、ファンイン26から出力された各コアの光信号を一括して増幅し、ポートP5に接続されているマルチコア通信路LM2の各コアへ出力する機能を有している。
シングルコア光増幅器(ポストアンプ)29は、クロスコネクト部21から出力された複数の光信号をそれぞれ個別に増幅して、対応するポートP6,P7,P8に接続されているシングルコア通信路LS4,LS5,LS6へ出力する機能を有している。
次に、図3および図4を参照して、本実施の形態にかかるネットワーク制御装置10の動作について説明する。図3は、ネットワーク制御装置での切替制御処理を示すフローチャートである。図4は、第1の実施の形態にかかる切替制御例である。
一方、PSは、LS1およびLS2で消費される消費電力PS1およびPS2の合計値に相当し、PS=PS1+PS2で求められる。
切替制御部13は、消費電力比較部12での比較の結果に基づいて、2つの光ノード20間で伝送する対象光信号の入出力方路を、マルチコア通信路LMまたはシングルコア通信路LSのいずれかに切替制御する。
これにより、光ノードA,B,CにおいてS1,S2の入出力方路が、マルチコア通話路側にそれぞれ切り替えられて、S1,S2は、マルチコア通信路LM1,LM2からなるマルチコア系経路を経由して伝送されることになる。
これにより、光ノードA,B,DにおいてS1,S2の入出力方路が、シングルコア通話路側にそれぞれ切り替えられて、S1,S2は、シングルコア通信路LS1,LS2からなるシングルコア系経路を経由して伝送されることになる。
また、PM≧PSの場合、S1,S2の入出力方路が切り替えられず、現状のLS1,LS2からなるシングルコア系経路を経由して伝送される。
このように、本実施の形態は、ネットワーク制御装置10において、消費電力比較部12が、複数の光ノード20のうち、任意の2つの光ノードA,B間で伝送する対象光信号S1,S2を、2つの光ノードA,B間を接続するマルチコア通信路LM1,LM2を介して伝送した際に必要となるマルチコア系消費電力PMと、2つの光ノードA,B間を接続するシングルコア通信路LS1,LS2で伝送した際に必要となるシングルコア系消費電力PSとを比較し、切替制御部13が、消費電力比較部12で得られた比較の結果に基づいて、2つの光ノードA,Bにおける対象光信号S1,S2の入出力方路をマルチコア通信路LMまたはシングルコア通信路LSのいずれかに切替制御するようにしたものである。
次に、図5を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかる光通信ネットワーク1について説明する。図5は、第2の実施の形態にかかる切替制御例である。
本実施の形態では、対象光信号が経由するシングルコア通信路LSに、対象光信号以外の光信号が混在している場合に、シングルコア通信路LSに収容されている全ての光信号を切り替えるのではなく、対象光信号を選択して切り替える場合について説明する。
したがって、図5の構成例において、PMは、LM1およびLM2で消費される消費電力PM1およびPM2の合計値に相当し、PM=PM1+PM2で求められる。
一方、PSは、LS1およびLS2で消費される消費電力PS1およびPS2の合計値からPS3を減算したものに相当し、PS=PS1+PS2−PS3で求められる。
このように、本実施の形態は、消費電力管理部11が、1つのシングルコア光増幅器ASに関する消費電力と、シングルコア通信路LSに設けられているシングルコア光増幅器ASの並列数とを乗算することにより、シングルコア系消費電力PSを算出し、シングルコア通信路LSのうち、対象光信号以外の光信号に関する消費電力をシングルコア系消費電力PSから減算するようにしたものである。
次に、図6を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかる光通信ネットワーク1について説明する。図6は、第3の実施の形態にかかる切替制御例である。
本実施の形態では、対象光信号が経由するマルチコア通信路LMに、対象光信号以外の光信号をすでに伝送している共用マルチコア通信路LMCが含まれている場合について説明する。
一方、シングルコア系経路については、LS1すなわちAS1での消費電力PS1が、シングルコア系消費電力PSとなる。
したがって、図6の構成例によれば、消費電力比較部12での比較の結果、PM<PSとなるため、切替制御部13により、S3,S4の入出力方路を、LS1側からLS2,LM1,LM3側に切替制御されることになる。
このように、本実施の形態は、消費電力管理部11が、マルチコア系消費電力PMを算出する際、マルチコア通信路LMのうち、対象光信号S3,S4以外の光信号S1,S2をすでに伝送している共用マルチコア通信路LMCに関する消費電力を、ゼロと見なすようにしたものである。
これにより、対象光信号S3,S4の入出力方路を切替制御して、終端点が異なる既存の光信号S1,S2をすでに伝送しているLMCに迂回させ、LMCに設けられたマルチコア光増幅器AMで一括して増幅することができる。
次に、図7を参照して、本発明の第4の実施の形態にかかる光通信ネットワーク1について説明する。図7は、第4の実施の形態にかかる切替制御例である。
本実施の形態では、異なるノード間で伝送している複数の対象光信号を、同時に切替制御する場合について説明する。
また、切替制御部13は、比較の結果に基づいて、第1の2つの光ノードにおける第1の対象光信号の入出力方路を、第1の対象光信号と対応するマルチコア通信路またはシングルコア通信路のいずれかに切替制御する機能と、第2の2つの光ノードにおける第2の対象光信号の入出力方路を、第2の対象光信号と対応するマルチコア通信路またはシングルコア通信路のいずれかに切替制御する機能とを有している。
一方、シングルコア系経路については、LS1すなわちAS1での消費電力PS1と、LS2すなわちAS2での消費電力PS2との合計が、統一シングルコア系消費電力PSとなる。
したがって、図7の構成例によれば、S1,S2とS3,S4とで、別個のマルチコア系経路を用いる場合と比較して、マルチコア系消費電力PMが削減されることになる。
このように、本実施の形態は、消費電力管理部11が、光ノード20のうち、2つの光ノードA,B間で伝送する対象光信号S1,S2と、これら光ノードA,Bとは異なる2つの光ノードC,D間で伝送する対象光信号S3,S4とが、同一マルチコア通信路LMSを経由する場合、対象光信号S1,S2に関するマルチコア系消費電力PM1と対象光信号S3,S4に関するマルチコア系消費電力PM1との合計から同一マルチコア通信路LMSのマルチコア系消費電力PM1を減算することにより、統一マルチコア系消費電力PMを算出するとともに、対象光信号S1,S2に関するシングルコア系消費電力PS1と対象光信号S3,S4に関するシングルコア系消費電力PS2とを合算することにより統一シングルコア系消費電力PSを算出するようにしたものである。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
例えば、消費電力管理部11で算出されたマルチコア系消費電力PMやシングルコア系消費電力PS、さらには消費電力比較部12で得られた比較結果については、実際の対象光信号の入出力方路に関する切替制御だけでなく、新設するマルチコア通信路LMに関する低消費電力化の検証にも利用することができる。
Claims (10)
- 通信路を介して網状に接続された複数の光ノードと、これら光ノードにおける光信号の入出力方路をそれぞれ切替制御するネットワーク制御装置とを備える光通信ネットワークであって、
前記通信路のいずれかとして用いられて、入力された複数の光信号をこれら光信号に共通のマルチコア光増幅器により一括で増幅して出力するマルチコア通信路と、
前記通信路のいずれかとして用いられて、入力された複数の光信号をそれぞれのシングルコア光増幅器により個別に増幅して出力するシングルコア通信路とを備え、
前記ネットワーク制御装置は、
前記複数の光ノードのうち、任意の2つの光ノードの間で伝送する対象光信号を、前記2つの光ノード間を接続する前記マルチコア通信路を介して伝送した際に必要となるマルチコア系消費電力と、前記2つの光ノード間を接続する前記シングルコア通信路で伝送した際に必要となるシングルコア系消費電力とを比較する消費電力比較部と、
前記比較の結果に基づいて、前記2つの光ノードにおける前記対象光信号の入出力方路を前記マルチコア通信路または前記シングルコア通信路のいずれかに切替制御する切替制御部とを備える
ことを特徴とする光通信ネットワーク。 - 請求項1に記載の光通信ネットワークにおいて、
前記ネットワーク制御装置は、前記マルチコア通信路に設けられているマルチコア光増幅器で消費される消費電力に基づいて前記マルチコア系消費電力を算出するとともに、前記シングルコア通信路に設けられているシングルコア光増幅器で消費される消費電力に基づいて前記シングルコア系消費電力を算出する消費電力管理部をさらに備え、
前記消費電力比較部は、前記消費電力管理部で得られた前記マルチコア系消費電力と前記シングルコア系消費電力とを比較する
ことを特徴とする光通信ネットワーク。 - 請求項2に記載の光通信ネットワークにおいて、
前記消費電力管理部は、前記マルチコア系消費電力に、自ノード内に設けられて前記対象光信号を増幅するマルチコア光増幅器で消費される消費電力を加算し、前記シングルコア系消費電力に、自ノード内に設けられて前記対象光信号を増幅するシングルコア光増幅器で消費される消費電力を加算することを特徴とする光通信ネットワーク。 - 請求項2または請求項3に記載の光通信ネットワークにおいて、
前記消費電力管理部は、前記マルチコア系消費電力を算出する際、前記2つの光ノード間が1つまたは複数の中継光ノードを介して複数のマルチコア通信路で接続されている場合、これらマルチコア通信路ごとに算出した消費電力を合計することにより、前記マルチコア系消費電力を算出し、前記シングルコア系消費電力を算出する際、前記2つの光ノード間が1つまたは複数の中継光ノードを介して複数のシングルコア通信路で接続されている場合、これらシングルコア通信路ごとに算出した消費電力を合計することにより、前記シングルコア系消費電力を算出することを特徴とする光通信ネットワーク。 - 請求項2〜請求項4のいずれかに記載の光通信ネットワークにおいて、
前記消費電力管理部は、前記シングルコア系消費電力を算出する際、1つのシングルコア光増幅器に関する消費電力と、前記シングルコア通信路に設けられているシングルコア光増幅器の並列数または前記シングルコア通信路を介して伝送する前記対象光信号の光信号数とを乗算することにより、前記シングルコア系消費電力を算出することを特徴とする光通信ネットワーク。 - 請求項2〜請求項4のいずれかに記載の光通信ネットワークにおいて、
前記消費電力管理部は、前記シングルコア系消費電力を算出する際、1つのシングルコア光増幅器に関する消費電力と、前記シングルコア通信路に設けられているシングルコア光増幅器の並列数とを乗算することにより、前記シングルコア系消費電力を算出し、前記シングルコア通信路のうち、前記対象光信号以外の光信号に関する消費電力を前記シングルコア系消費電力から減算することを特徴とする光通信ネットワーク。 - 請求項2〜請求項6のいずれかに記載の光通信ネットワークにおいて、
前記消費電力管理部は、前記マルチコア系消費電力を算出する際、前記マルチコア通信路のうち、前記対象光信号以外の光信号をすでに伝送している共用マルチコア通信路に関する消費電力を、ゼロと見なすことを特徴とする光通信ネットワーク。 - 請求項2〜請求項7のいずれかに記載の光通信ネットワークにおいて、
前記消費電力管理部は、前記光ノードのうち、第1の2つの光ノードの間で伝送する第1の対象光信号と、これら光ノードとは異なる第2の2つの光ノードの間で伝送する第2の対象光信号とが、同一マルチコア通信路を経由する場合、前記第1の対象光信号に関する第1のマルチコア系消費電力と前記第2の対象光信号に関する第2のマルチコア系消費電力との合計から前記同一マルチコア通信路のマルチコア系消費電力を減算することにより、統一マルチコア系消費電力を算出するとともに、前記第1の対象光信号に関する第1のシングルコア系消費電力と前記第2の対象光信号に関する第2のシングルコア系消費電力とを合算することにより統一シングルコア系消費電力を算出し、
前記消費電力比較部は、前記消費電力管理部で得られた前記統一マルチコア系消費電力と前記統一シングルコア系消費電力とを比較し、
前記切替制御部は、前記比較の結果に基づいて、前記第1の2つの光ノードにおける前記第1の対象光信号の入出力方路を、前記第1の対象光信号と対応する前記マルチコア通信路または前記シングルコア通信路のいずれかに切替制御するとともに、前記第2の2つの光ノードにおける前記第2の対象光信号の入出力方路を、前記第2の対象光信号と対応する前記マルチコア通信路または前記シングルコア通信路のいずれかに切替制御する
ことを特徴とする光通信ネットワーク。 - 通信路を介して網状に接続された複数の光ノードと、前記通信路のいずれかとして用いられて、入力された複数の光信号をこれら光信号に共通のマルチコア光増幅器により一括で増幅して出力するマルチコア通信路と、前記通信路のいずれかとして用いられて、入力された複数の光信号をそれぞれのシングルコア光増幅器により個別に増幅して出力するシングルコア通信路とを備える光通信ネットワークで用いられて、前記複数の光ノードにおける光信号の入出力方路をそれぞれ切替制御するネットワーク制御装置であって、
前記複数の光ノードのうち、任意の2つの光ノードの間で伝送する対象光信号を、前記2つの光ノード間を接続する前記マルチコア通信路を介して伝送した際に必要となるマルチコア系消費電力と、前記2つの光ノード間を接続する前記シングルコア通信路で伝送した際に必要となるシングルコア系消費電力とを比較する消費電力比較部と、
前記比較の結果に基づいて、前記2つの光ノードにおける前記対象光信号の入出力方路を前記マルチコア通信路または前記シングルコア通信路のいずれかに切替制御する切替制御部と
を備えることを特徴とするネットワーク制御装置。 - 通信路を介して網状に接続された複数の光ノードと、前記通信路のいずれかとして用いられて、入力された複数の光信号をこれら光信号に共通のマルチコア光増幅器により一括で増幅して出力するマルチコア通信路と、前記通信路のいずれかとして用いられて、入力された複数の光信号をそれぞれのシングルコア光増幅器により個別に増幅して出力するシングルコア通信路とを備える光通信ネットワークで用いられて、前記複数の光ノードにおける光信号の入出力方路をそれぞれ切替制御するネットワーク制御装置で用いられるネットワーク制御方法であって、
消費電力比較部が、前記複数の光ノードのうち、任意の2つの光ノードの間で伝送する対象光信号を、前記2つの光ノード間を接続する前記マルチコア通信路を介して伝送した際に必要となるマルチコア系消費電力と、前記2つの光ノード間を接続する前記シングルコア通信路で伝送した際に必要となるシングルコア系消費電力とを比較する消費電力比較ステップと、
切替制御部が、前記比較の結果に基づいて、前記2つの光ノードにおける前記対象光信号の入出力方路を前記マルチコア通信路または前記シングルコア通信路のいずれかに切替制御する切替制御ステップと
を備えることを特徴とするネットワーク制御方法。
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