JP4024265B2 - ノード、光通信ネットワーク、光パス予約方法及びプログラム - Google Patents

Description

この発明は、波長分割多重を用いた光通信ネットワークで分散管理方法により光パスを予約するノード、当該ノードを備えて構成される光通信ネットワーク、光パス予約方法及びそのプログラムに関するものである。

近年、インターネットの普及等により通信需要が急速に増大している。それに対応して光ファイバ等を用いた高速でかつ大容量の光通信ネットワークが整備されつつある。このような光通信ネットワークで用いられる技術として、波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が注目されている。ＷＤＭは、光波長が異なる搬送波を多重化する技術である。ＷＤＭを用いることにより、１本の光伝送路に複数の搬送波を並列的に伝搬させることができる。このため、大容量の光通信ネットワークを低コストで構築することができる。

ＷＤＭを用いた光通信ネットワークは、ルータをそれぞれ備える複数のノードと、光ファイバで構成される、ノード間を接続する光伝送路とを備えて構成される。この光通信ネットワークにおいて、各ノードとして、光分岐挿入機能（ＯＡＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）や光クロスコネクト機能（ＯＸＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｎｎｅｃｔ）等を備えるものが使用される。ＯＡＤＭは、ＷＤＭを用いて波長多重された搬送波に他の波長の搬送波を挿入したり、当該波長多重された搬送波から特定波長の搬送波を分岐させたりする機能である。また、ＯＸＣは、ＷＤＭを用いて多重化された搬送波の伝播経路を、波長単位で切り替える機能である。これらの機能を用いることにより、光伝送路によって構築された光通信ネットワーク（すなわち物理トポロジー）上に、複数の光パスからなる光パス配置（論理トポロジー）を構築することが可能になる。

ＷＤＭを用いた光通信ネットワークで障害又は輻輳などの通信を妨げる状況が発生した場合に、動的に光パス配置を変更することにより、通信を妨げる状況が発生している光パスを回避し、これにより通信状態を復旧する方法が提案されている。光パス配置の変更は、障害又は輻輳区間（以下、単に障害区間と称する。）を迂回することにより、又は、輻輳が発生したノードをカットスルーさせることにより可能になる。ここで、カットスルーとは、当該ノードが備えるルーティング機能を使用せずに、すなわち、ＯＡＤＭ又はＯＸＣのみを用いて、光信号を、そのまま通過させることである。輻輳が発生したノードにカットスルーパスを設定することにより、当該ノードの処理負荷を軽減することができる。

カットスルーパスを設定する方法には、集中管理方法（例えば、特許文献１参照。）と分散管理方法（例えば、特許文献２参照。）がある。特許文献１に開示されている集中管理方法は、集中制御装置が、各ノードとの間でネットワーク資源情報のやり取りを行って、得られた情報に基づいて光パスの設定を行う方法である。特許文献２に開示されている分散管理方法は、あらかじめ定められた物理経路上のノード間で、波長予約信号を送受信することによって、使用可能な波長を予約し、当該波長を用いて光パスの設定を行う方法である。
特開２００２−２６１７９１号公報 特開２００３−２３５０６０号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されている集中管理方法では、集中制御装置がネットワークに属する全てのノードからネットワーク資源情報を受け取り、当該資源情報を用いて光パスの予約を行い、然る後、各ノードに制御信号を送信して光パスを設定する。このため、ノードの数が増えるなど、ネットワーク規模が拡大されると、集中制御装置での処理負荷が増大し、よって、パス設定完了までの処理時間が長くなってしまう恐れがある。

集中管理方法に対して、分散管理方法は、一方のノードと他方のノードとのノード間で波長予約信号を送受信することによって当該ノード間の経路で使用可能な波長を予約するため、上述した集中管理方法で問題となっているネットワーク規模の拡大に起因する、処理時間の増加を、抑えることができる。しかし、上述の特許文献２に開示されている分散管理方法では、あらかじめ定められた経路上で使用可能な波長を予約するため、この定められた経路に予約する波長の空きが無いと、波長予約ができない現象、いわゆるブロッキングが起こりやすい。ブロッキングが起こった場合は、別の経路を定めた後に、波長予約を行うことになるため、パス設定完了までの時間が長くなってしまう恐れがある。

そこで、この出願に係る発明者が鋭意研究を行ったところ、分散管理方法によるパス設定において、経路の選択と、選択される経路に空きのある波長の選択とを同時に行えば、効率良く光パスの予約ができることを見出した。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、ＷＤＭを用いた光通信ネットワークで、分散管理方法により光パスを予約することで、ネットワーク規模の拡大による、処理時間の増加を抑えるとともに、ブロッキングが起こる確率を低減して、光パスの予約が完了するまでの時間を短縮できる、ノード、当該ノードを備えて構成される光通信ネットワーク、光パス予約方法及びそのプログラムを提供することにある。

上述した目的を達成するために、第１の発明のノードは、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備え、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークにおける中継ノードであって、入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備えている。

入力部は、当該中継ノードに隣接するノードから入力された入力波長多重信号を波長ごとに分波して複数の単波長信号を生成し、単波長信号の各々を光路切換部へ送る。光路切換部は、制御部から受け取った光路切換信号に応答して、単波長信号の各々を、単波長信号ごとに、当該中継ノードに隣接する送信先ノードへの光路切換を行って、出力部へ送る。 出力部は、送られてきた単波長信号ごとに共通の送信先ノードへの当該単波長信号を合波して出力波長多重信号を生成するとともに、出力波長多重信号を当該共通の送信先ノードへ送る。

制御部は、記憶部と、パケット受信手段と、送信先ノード設定手段と、送信可能判定手段と、予約パケット更新手段と、予約失敗パケット生成手段と、パケット送信手段と、切換信号生成手段とを備える。記憶部には、中継ノードと中継ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスが記録されているとともに、中継ノードと中継ノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、当該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている送信波長を表すリンク状態テーブルが記録されている。パケット受信手段は、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケット、あるいは予約失敗パケットを、中継ノードに隣接するノードから受信して記憶部に保存する。送信先ノード設定手段は、中継ノードに隣接するノードの中で、保存された予約パケットの情報を参照して、始点ノード及び通過ノードと、予約失敗パケットの送信元のノードとを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、コストマトリクスを参照して送信コストが最も少ない送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして記憶部に保存する。送信可能判定手段は、仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバに関して、リンク状態テーブルを参照して、予約パケットの送信波長が使用されていない場合は、送信可能と判定し、及び、使用されている場合は、送信不可能と判定するとともに、記憶部に保存された仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える。予約パケット更新手段は、送信可能の判定に応答して、記憶部に保存された予約パケットの通過ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する。予約失敗パケット生成手段は、送信先ノード設定手段における判定で送信可能ノードが無い場合は、記憶部に保存された予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成する。パケット送信手段は、更新された予約パケットがある場合は、更新された予約パケットを記憶部から読み出して、仮設定の送信先ノードへ送信し、又は、新たな予約失敗パケットが生成された場合は、当該新たな予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信する。切換信号生成手段は、管理装置で生成されたパス設定信号の受信に応答して光路切換信号を生成し、光路切換信号を光路切換部へ送る。

上述した目的を達成するために、第２の発明のノードは、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備え、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで用いられるノードであって、当該ノードを自己のノードと称するとき、自己のノードは、入力部、光路切換部、出力部、中継部及び制御部を備えている。

入力部は、自己のノードに隣接するノードから入力された入力波長多重信号を波長ごとに分波して複数の単波長信号を生成し、単波長信号の各々を光路切換部へ送る。光路切換部は、制御部から受け取った終端切換信号に応答して、複数の単波長信号を中継部に送り、かつ中継部から複数の単波長信号のいずれかの単波長信号あるいは複数の単波長信号とは別の単波長信号を受け取ることができる終端状態と、複数の単波長信号を中継部で中継しない通過状態の２つの設定状態のいずれか一方の状態へ切換えを行うとともに、制御部から受け取った光路切換信号に応答して、複数の短波長信号のいずれかの単波長信号、あるいは別の単波長信号を単波長信号ごとに自己のノードに隣接する送信先ノードへの光路切換を行って、出力部へ送る。出力部は、送られてきた単波長信号ごとに共通の送信先ノードへの当該単波長信号を合波して出力波長多重信号を生成するとともに、出力波長多重信号を当該共通の送信先ノードへ送る。中継部は、ルータと、ルータが備える２以上のインタフェースに１対１に対応して設けられていて、光路切換部から受け取った複数の単波長信号を電気信号にそれぞれ変換してルータに送るとともに、ルータから受け取った電気信号を、入力波長多重信号の複数の波長に対応する、互いに異なる波長の単波長信号にそれぞれ変換する変換装置とを備えている。

制御部は、記憶部と、パケット受信手段と、ノード判定手段と、送信先ノード設定手段と、送信可能波長取得手段と、送信波長設定手段と、送信可能判定手段と、予約パケット更新手段と、予約失敗パケット生成手段と、予約完了パケット生成手段と、パケット送信手段と、切換信号生成手段とを備える。

記憶部には、自己のノードと自己のノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクス、及び、光路切換部の設定状態及び光路切換の状態を表す光路状態テーブルが記録されているとともに、自己のノードと自己のノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている送信波長を表すリンク状態テーブルが記録されている。パケット受信手段は、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを、自己のノードに隣接するノード又は管理装置から受信し、あるいは予約失敗パケットを隣接するノードから受信して、記憶部に保存する。ノード判定手段は、予約パケットの保存に応答して、当該自己のノードが始点ノード、終点ノードあるいは中継ノードのいずれであるかを判定する。送信先ノード設定手段は、コストマトリクス及び保存された予約パケットの情報を参照して、自己のノードに隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードと、予約失敗パケットの送信元のノードとを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、送信コストが最も少ない送信可能ノードを読み出してきて、送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして記憶部に保存する。送信可能波長取得手段は、ノード判定手段でのノード判定の結果、自己のノードが始点ノードの場合に、仮設定の送信先ノードの保存に応答して、光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する。送信波長設定手段は、さらに、自己のノードが始点ノードの場合は、リンク状態テーブルを参照して、送信可能波長の中で、仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されていない波長の１つを送信波長に仮設定し、あるいは、送信可能波長が全て、仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている場合は記憶部に保存された仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える。送信可能判定手段は、ノード判定手段での判定の結果、自己のノードが中継ノードの場合は、仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバに関して、リンク状態テーブルを参照して、予約パケットの送信波長が使用されていないときは、送信可能と判定し、及び、使用されているときは、送信不可能と判定するとともに、記憶部に保存された仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える。予約パケット更新手段は、自己のノードが始点ノードの場合は、送信波長の仮設定に応答して記憶部に保存された予約パケットの送信波長の情報に、仮設定された送信波長の情報を追加して当該予約パケットを更新し、あるいは、自己のノードが中継ノードの場合は、送信可能の判定に応答して記憶部に保存された予約パケットの通過ノードの情報に、仮設定された当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する。予約失敗パケット生成手段は、送信先ノード設定手段における判定で送信可能ノードが無い場合は、記憶部に保存された予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成する。予約完了パケット生成手段は、ノード判定手段での判定の結果、自己のノードが終点ノードの場合に、予約完了パケットを生成する。パケット送信手段は、更新された予約パケットがある場合は、記憶部から更新された予約パケットを読み出して、仮設定の送信先ノードに送信し、予約完了パケットが生成された場合は、予約完了パケットを管理装置に送信し、又は、新たな予約失敗パケットが生成された場合は、新たな予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信する。切換信号生成手段は、管理装置で生成されたパス設定信号の受信に応答して終端切換信号及び光路切換信号を生成し、終端切換信号及び光路切換信号を光路切換部へ送る。

上述した目的を達成するために、第３の発明のノードは、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備え、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークにおける当該中継ノードであって、入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備えている。

入力部は、当該中継ノードに隣接するノードから入力された入力波長多重信号を波長ごとに分波して複数の単波長信号を生成し、単波長信号の各々を光路切換部へ送る。光路切換部は、制御部から受け取った光路切換信号に応答して、単波長信号の各々を、単波長信号ごとに、当該中継ノードに隣接する送信先ノードへの光路切換を行って、出力部へ送る。出力部は、送られてきた単波長信号ごとに共通の送信先ノードへの当該単波長信号を合波して出力波長多重信号を生成するとともに、出力波長多重信号を当該共通の送信先ノードへ送る。

制御部は、記憶部と、パケット受信手段と、送信先ノード設定手段と、送信波長変更手段と、予約パケット更新手段と、予約失敗パケット生成手段と、パケット送信手段と、送信数保存手段と、予約失敗判定手段と、切換信号生成手段とを備えている。記憶部には、中継ノードと中継ノードに隣接するノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスが記録されているとともに、中継ノードと中継ノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルが記録されている。パケット受信手段は、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケット、あるいは予約失敗パケットを、中継ノードに隣接するノードから受信して記憶部に保持する。送信先ノード設定手段は、コストマトリクス及び保存された予約パケットの情報を参照して、中継ノードに隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、１又は２以上の送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして記憶部に保存する。送信波長変更手段は、仮設定の送信先ノードの各々に接続されている光ファイバに関して、リンク状態テーブルを参照して、予約パケットの送信波長の中から、光ファイバで使用されている波長を取り除くことにより、予約パケットの送信波長の変更を行い、及び予約パケットの送信波長が全て使用されている場合は、送信不可能と判定する。予約パケット更新手段は、送信波長の変更に応答して、記憶部に保存された予約パケットの通過ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する。予約失敗パケット生成手段は、送信先ノード設定手段における判定で送信可能ノードが無い場合、又は、全ての仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで送信波長が使用されている場合は、予約失敗パケットを生成する。パケット送信手段は、更新された予約パケットがある場合は、記憶部から更新された予約パケットを読み出して、仮設定の送信先ノードへ送信し、又は、新たな予約失敗パケットが生成された場合は、新たな予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信する。送信数保存手段は、更新された予約パケットの送信数を、記憶部に読出し自在に保存する。予約失敗判定手段は、予約失敗パケットの受信数を、記憶部から読み出した送信数と比較し、受信数が送信数と等しい場合は、送信可能ノードが無いと判定する。切換信号生成手段は、管理装置で生成されたパス設定信号の受信に応答して光路切換信号を生成し、光路切換信号を光路切換部へ送る。

上述した目的を達成するために、第４の発明のノードは、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備え、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで用いられるノードであって、当該ノードを自己のノードと称するとき、入力部、光路切換部、出力部、中継部及び制御部を備えている。

入力部は、自己のノードに隣接するノードから入力された入力波長多重信号を波長ごとに分波して複数の単波長信号を生成し、単波長信号の各々を光路切換部へ送る。光路切換部は、制御部から受け取った終端切換信号に応答して、複数の単波長信号を中継部に送り、かつ中継部から複数の単波長信号のいずれかの単波長信号あるいは複数の単波長信号とは別の単波長信号を受け取ることができる終端状態と、複数の単波長信号を中継部で中継しない通過状態の２つの設定状態のいずれか一方の状態へ切換えを行うとともに、制御部から受け取った光路切換信号に応答して、複数の単波長信号のいずれかの単波長信号、別の単波長信号又は複数の単波長信号を単波長信号ごとに当該自己のノードに隣接する送信先ノードへの光路切換を行って、出力部へ送る。出力部は、送られてきた単波長信号ごとに共通の送信先ノードへの当該単波長信号を合波して出力波長多重信号を生成するとともに、出力波長多重信号を当該共通の送信先ノードへ送る。中継部は、ルータと、ルータが備える２以上のインタフェースに１対１に対応して設けられていて、光路切換部から受け取った複数の単波長信号を電気信号にそれぞれ変換してルータに送るとともに、ルータから受け取った電気信号を、入力波長多重信号の複数の波長に対応する、互いに異なる波長の単波長信号にそれぞれ変換する変換装置とを備えている。

制御部は、記憶部と、パケット受信手段と、ノード判定手段と、送信先ノード設定手段と、送信可能波長取得手段と、送信波長設定手段と、送信波長変更手段と、予約パケット更新手段と、予約失敗パケット生成手段と、予約完了パケット生成手段と、パケット送信手段と、送信数保存手段と、予約失敗判定手段と、切換信号生成手段とを備えている。

記憶部には、当該自己のノードと、自己のノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスと、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルと、自己のノードと自己のノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、当該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルとが記録されている。パケット受信手段は、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを当該自己のノードに隣接するノード又は管理装置から受信し、あるいは予約失敗パケットを当該自己のノードに隣接するノードから受信して、記憶部に保存する。ノード判定手段は、予約パケットの保存に応答して、自己のノードが始点ノード、終点ノードあるいは中継ノードのいずれであるかを判定する。送信先ノード設定手段は、コストマトリクス及び記憶部に保存された予約パケットを参照して、自己のノードに隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、１又は２以上の送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして記憶部に保存する。送信可能波長取得手段は、ノード判定手段でのノード判定の結果、自己のノードが始点ノードの場合は、仮設定の送信先ノードの保存に応答して、光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する。送信波長設定手段は、自己のノードが始点ノードの場合は、さらにリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長の中で、仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されていない１又は２以上の波長を送信波長に仮設定し、あるいは、送信可能波長が全て、仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている場合は、記憶部に保存された仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える。送信波長変更手段は、ノード判定手段での判定の結果、自己のノードが中継ノードの場合は、仮設定の送信先ノードの各々に接続されている光ファイバに関して、リンク状態テーブルを参照して、予約パケットの送信波長の中から仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている波長を取り除くことにより、送信波長の変更を行い、及び予約パケットの送信波長が全て使用されている仮設定の送信先ノードへは、送信不可能と判定するとともに仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える。予約パケット更新手段は、自己のノードが始点ノードの場合は、送信波長の変更に応答して、記憶部に保存された予約パケットを更新し、あるいは自己のノードが中継ノードの場合は、送信波長の変更に応答して、記憶部に保存された予約パケットを更新する。予約失敗パケット生成手段は、送信先ノード設定手段における判定で送信可能ノードが無い場合、又は、全ての送信可能ノードに接続されている光ファイバで送信波長が使用されている場合は、予約失敗パケットを生成する。予約完了パケット生成手段は、ノード判定手段でのノード判定の結果、自己のノードが終点ノードの場合に、予約完了パケットを生成する。パケット送信手段は、更新された予約パケットがある場合は、記憶部から更新された予約パケットを読み出して、仮設定の送信先ノードに送信し、予約完了パケットが生成された場合は、予約完了パケットを管理装置に送信し、又は、予約失敗パケットが生成された場合は、予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信する。送信数保存手段は、更新された予約パケットの送信数を、記憶部に読出し自在に保存する。予約失敗判定手段は、予約失敗パケットの受信数を、記憶部から読み出した送信数と比較し、予約失敗パケットの受信数が更新された予約パケットの送信数と等しい場合は、送信可能ノードが無いと判定する。切換信号生成手段は、管理装置で生成されたパス設定信号の受信に応答して終端切換信号及び光路切換信号を生成し、終端切換信号及び光路切換信号を光路切換部へ送る。

上述した第２の発明及び第４の発明の制御部は、さらに、設定済経路判定手段と、予約パケット追加手段とを備えるのが好適である。設定済経路判定手段は、ノード判定手段での判定の結果、自己のノードが終点ノードである場合に、始点ノード及び終点ノード間に、両方向の光パスが設定されているか否かを判定する。予約パケット追加手段は、両方向の光パスが設定されていないときは、記憶部に保存された予約パケットに含まれている終点ノード及び始点ノードを、それぞれ新たな始点ノード及び新たな終点ノードに設定し、新たな始点ノード及び新たな終点ノードを予約パケットに追加する。

上述した目的を達成するために、この発明の光通信ネットワークは、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークであって、ノードとして、上述したノードを用いる。

上述した目的を達成するために、この発明の光パス予約方法は、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、中継ノードにおいて実施され、以下の過程を備えている。

予約パケット受信過程では、当該中継ノードに隣接するノードから、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して中継ノードが備える記憶部に保存する。送信先ノード設定過程では、中継ノードが備える記憶部にあらかじめ保存されている、中継ノードと中継ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、中継ノードに隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、送信コストが最も少ない送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして記憶部に保存する。送信可能判定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、中継ノードと中継ノードに隣接するノードとの間の光ファイバ、当該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバに関して、予約パケットの送信波長が使用されていない場合は、送信可能と判定し、及び、使用されている場合は、送信不可能と判定するとともに、記憶部に保存された仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書き換える。予約パケット更新過程では、送信可能の判定に応答して、記憶部に保存された予約パケットの通過ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する。予約パケット送信過程では、更新された予約パケットがある場合は、更新された予約パケットを送信先ノードへ送信する。

仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードとして、さらに、送信先ノード設定過程、送信可能判定過程、予約パケット更新過程、及び予約パケット送信過程を行い、送信先ノード設定過程による判定で、送信可能ノードが無い場合は、受け取った予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信する。

上述した目的を達成するためにこの発明の光パス予約方法は、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、始点ノードにおいて実施され、以下の過程を備えている。

予約パケット受信過程では、管理装置から、始点ノード及び終点ノードの情報を含む予約パケットを受信して始点ノードが備える記憶部に保存する。送信可能波長取得過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する。送信先ノード設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、始点ノードと始点ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、始点ノードに隣接するノードを送信可能ノードとしたときに、送信コストが最も少ない送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する。送信波長設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、始点ノードと始点ノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、当該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長であって仮設定の送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されていない波長の１つを、送信波長として設定する。予約パケット更新過程では、送信波長の仮設定に応答して、記憶部に保存された予約パケットの送信波長の情報に仮設定された送信波長の情報を追加して予約パケットを更新する。予約パケット送信過程では、更新された予約パケットがある場合は、更新された予約パケットを記憶部から読み出して仮設定の送信先ノードに送信する。

仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードとして、さらに送信先ノード設定過程、送信波長設定過程、予約パケット更新過程、及び予約パケット送信過程を行い、送信可能波長が無い場合、又は、送信可能ノードが無い場合は、受け取った予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、新たな予約失敗パケットを管理装置に送信する。

上述した目的を達成するために、この発明の光パス予約方法は、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、終点ノードにおいて実施され、以下の過程を備えている。

予約パケット受信過程では、終点ノードに隣接するノードから、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して、終点ノードが備える記憶部に保存する。設定済経路判定過程では、始点ノード及び終点ノード間に、両方向の光パスが予約されているか否かを判定する。

両方向の光パスが予約されている場合は、予約完了パケットを生成し、予約完了パケットを管理装置へ送り、両方向の光パスが予約されていない場合は、さらに、以下の過程を行う。予約パケット追加過程では、予約パケットに含まれている終点ノード及び始点ノードを、それぞれ新たな始点ノード及び新たな終点ノードに設定して、予約パケットに追加する。送信可能波長取得過程では、終点ノードが備える記憶部にあらかじめ保存されている、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する。送信先ノード設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、新たな始点ノードである終点ノードと終点ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、新たな始点ノードに隣接するノードを送信可能ノードとしたときに、送信コストが最も少ない送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する。送信波長設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、新たな始点ノードに隣接するノードに対して送信を行う光ファイバで使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長であって、仮設定された送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されていない波長の１つを、送信波長として仮設定する。予約パケット更新過程では、送信波長の仮設定に応答して、予約パケットの送信波長の情報に、仮設定された送信波長の情報を追加して当該予約パケットを更新する。予約パケット送信過程では、更新された予約パケットがある場合は、記憶部から更新された予約パケットを読み出して、仮設定の送信先ノードに送信する。

仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードとして、さらに送信先ノード設定過程、送信波長設定過程、予約パケット更新過程、及び予約パケット送信過程を行い、送信可能ノードが無い場合は、予約失敗パケットを生成し、予約失敗パケットを管理装置に送信する。

この発明の光パス予約方法の他の好適な実施形態によれば、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、中継ノードにおいて実施され、以下の過程を備えている。

予約パケット受信過程では、隣接するノードから、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して中継ノードが備える記憶部に保存する。送信先ノード設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、中継ノードと中継ノードに隣接するノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、中継ノードに隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードと判定し、残りを送信可能ノードと判定したときに、１又は２以上の送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして記憶部に保存する。送信波長変更過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、中継ノードと中継ノードに隣接するノードとの間の光ファイバ、当該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、仮設定の送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されている波長を取り除く、送信波長の変更を行う。予約パケット更新過程では、送信波長の変更に応答して、記憶部に保存された予約パケットの通過ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する。予約パケット送信過程では、更新された予約パケットがある場合は、記憶部から更新された予約パケットを読み出して１又は２以上の仮設定の送信先ノードに送信する。送信数保存過程では、更新された予約パケットの送信数を記憶部に読み出し自在に保存する。予約失敗判定過程では、仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、予約失敗パケットの受信数と更新された予約パケットの送信数とを比較して、一致する場合は、送信可能なノードが無いと判定する。

送信可能ノードが無い場合、又は、送信波長が無い場合は、受け取った予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、新たな予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信する。

この発明の光パス予約方法の他の好適な実施形態によれば、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、始点ノードにおいて実施され、以下の過程を備えている。

予約パケット受信過程では、管理装置から、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して、始点ノードが備える記憶部に保存する。送信可能波長取得過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する。送信先ノード設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、始点ノードと始点ノードに隣接するノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、始点ノードに隣接するノードである１又は２以上の送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する。送信波長設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、始点ノードに隣接するノードに対して送信を行う光ファイバで使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長であって、仮設定の送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されていない１又は２以上の波長を、送信波長として仮設定する。予約パケット更新過程では、送信波長の仮設定に応答して、記憶部に保存された予約パケットの送信波長の情報に、仮設定された送信波長の情報を追加して、予約パケットを更新する。予約パケット送信過程では、更新された予約パケットがある場合は、記憶部から更新された予約パケットを読み出して１又は２以上の仮設定の送信先ノードに送信する。送信数保存過程では、更新された予約パケットの送信数を記憶部に保存する。予約失敗判定過程では、仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、予約失敗パケットの受信数と送信数とを比較して、一致する場合は、送信可能なノードが無いと判定する。

送信可能なノードが無い場合、又は、送信波長が無い場合は、受け取った予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、新たな予約失敗パケットを管理装置に送信する。

この発明の光パス予約方法の他の好適な実施形態によれば、始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、終点ノードにおいて実施され、以下の過程を備えている。

予約パケット受信過程では、隣接するノードから、始点ノード及び終点ノードの情報を含む予約パケットを受信して終点ノードが備える記憶部に保存する。設定済経路判定過程では、始点ノード及び終点ノード間に、両方向の光パスが設定されているか否かを判定する。

両方向の光パスが予約されている場合は、予約完了パケットを生成し、予約完了パケットを管理装置へ送り、両方向の光パスが予約されていない場合は、さらに、以下の過程を行う。

予約パケット追加過程では、予約パケットに含まれている終点ノード及び始点ノードを、それぞれ新たな始点ノード及び新たな終点ノードに設定して、予約パケットに追加する。送信可能波長取得過程では、新たな始点ノードである終点ノードが備える記憶部にあらかじめ保存されている、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルを読み出してきて、送信可能波長を取得する。送信先ノード設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、終点ノードと終点ノードに隣接するノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、終点ノードに隣接するノードである１又は２以上の送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する。送信波長設定過程では、記憶部にあらかじめ保存されている、終点ノードに隣接するノードに対して送信を行う光ファイバで使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長であって、仮設定された送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されていない１又は２以上の波長を、送信波長として仮設定する。予約パケット更新過程では、送信波長の仮設定に応答して予約パケットを更新する。予約パケット送信過程では、更新された予約パケットがある場合は、記憶部から更新された予約パケットを読み出して、１又は２以上の仮設定の送信先ノードに送信する。送信数保存過程では、更新された予約パケットの送信数を記憶部に保存する。予約失敗判定過程では、送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、予約失敗パケットの受信数と更新された予約パケットの送信数とを比較して、一致する場合は、送信可能なノードがないと判定する。送信可能なノードが無い場合、又は、送信波長が無い場合は、受け取った予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、予約失敗パケットを管理装置に送信する。

上述した目的を達成するために、この発明のプログラムは、入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備える、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備える、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで、中継ノードとして用いられるノードの制御部で実行されるプログラムであって、制御部に、第１の発明に係る、パケット受信手段と、送信先ノード設定手段と、送信可能判定手段と、予約パケット更新手段と、予約失敗パケット生成手段と、パケット送信手段とを実現させる。

この発明のプログラムの他の好適な実施形態によれば、入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備える、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備える、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで、中継ノードとして用いられるノードの制御部で実行されるプログラムであって、制御部に、第２の発明に係る、パケット受信手段と、送信先ノード設定手段と、送信可能波長取得手段と、送信波長設定手段と、送信可能判定手段と、予約パケット更新手段と、予約失敗パケット生成手段と、予約完了パケット生成手段と、パケット送信手段とを実現させるのが良い。

この発明のプログラムの他の好適な実施形態によれば、入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備える、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備える、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで、中継ノードとして用いられるノードの制御部で実行されるプログラムであって、制御部に、第３の発明に係る、パケット受信手段と、送信先ノード設定手段と、送信波長変更手段と、予約パケット更新手段と、予約失敗パケット生成手段と、パケット送信手段と、送信数保存手段と、予約失敗判定手段とを実現させるのが良い。

この発明のプログラムの他の好適な実施形態によれば、入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備える、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備える、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで、中継ノードとして用いられるノードの制御部で実行されるプログラムであって、制御部に、第４の発明に係る、パケット受信手段と、送信先ノード設定手段と、送信可能波長取得手段と、送信波長設定手段と、送信波長変更手段と、予約パケット更新手段と、予約失敗パケット生成手段と、パケット送信手段と、送信数保存手段と、予約失敗判定手段とを実現させるのが良い。

この発明のプログラムの他の好適な実施形態によれば、制御部に、さらに、設定済経路判定手段と、予約パケット追加手段とを実現させるのが良い。

この発明の、光通信ネットワークで光パスを設定する光パス設定装置、当該光パス設定装置を備えて構成される光通信ネットワーク、光パス予約方法及びそのプログラムによれば、分散管理方法を用い、さらに、予約パケットを受信したノードでは、当該ノードに隣接するノードの中で、送信コストが最も少ないノードを送信先ノードに仮設定して、仮設定された送信先ノードに予約パケットを送信する。この場合、分散管理方法を用いることにより、ネットワーク規模の拡大による、処理時間の増加を抑えることができるとともに、経路の選択と、波長の予約とを同時に行うので、ブロッキングの確率を低減することができる。この結果、波長予約失敗による試行回数を減らすことができるので、パス設定に要する時間を短縮することができる。

また、予約パケットを受信したノードにおいて、全ての隣接するノードに同時に予約パケットを送る構成にすれば、波長予約の処理を並列的に行うことができるので、パス設定に要する時間をさらに短縮することができる。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の、位置及び配置関係についてはこの発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、各構成要素の数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されない。

（第１実施形態の構成）
図１を参照して、ＷＤＭを用いる光通信ネットワークについて説明する。図１は、光通信ネットワークを説明するための概略構成図である。光通信ネットワークは、例えば格子状に配置された複数のノード（以下、Ｎで表すこともある。）１００と、隣接するノード１００間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバ１０２とを備えて構成される。この光通信ネットワークに、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される。

ここでは、９個のノード１００が３×３の格子状に配置されているものとして説明する。これらのノード１００には、それぞれ固有の識別子（ＩＤ）が割り当てられていて、ここではノードＩＤを１から９までの自然数とする。例えば、Ｎ１はノードＩＤが１であるノードを示している。

隣接するノード１００間は、光ファイバ１０２により物理的に接続されている。ここでは、一例として、ノード１００間を接続する光ファイバ１０２を並列に２本備えて、それぞれの光ファイバは、互いに異なる一方向に波長多重信号を伝送する。これらの光ファイバ１０２には、それぞれ固有のファイバＩＤが割り当てられていて、ここではファイバＩＤを１から２４までの自然数とする。また、光ファイバをＦで表し、例えばＦ１はファイバＩＤが１である光ファイバを示している。光ファイバ１０２として、使用する波長など設定に応じて、任意好適な従来周知の通信用光ファイバを用いることができる。

なお、ノードの個数、配置、及び、ノード間の接続関係など光通信ネットワークの構成はこの例に何ら限定されるものではない。

図２を参照して、制御ネットワークについて説明する。図２は、制御ネットワークを説明するための概略構成図である。制御ネットワークは、ノード（Ｎ１〜Ｎ９）１００、管理装置２００、及び、制御回線２０２を備えていて、光通信ネットワークの経路（以下、経路を光パスとも称する。）の設定などの制御を行うために用いられる。制御回線２０２は、管理装置２００と各ノード（Ｎ１〜Ｎ９）１００との間で送受信される制御信号を伝送する。なお、図２は、制御ネットワークを光通信ネットワークとは別に設けた例を示しているが、管理装置を光通信ネットワーク内に設けて、制御信号を光通信ネットワークで伝送させる構成にしても良い。

管理装置２００は、例えばＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、記憶部、送信部、受信部、入力手段及び出力手段を備えている周知のコンピュータで構成する。ＭＰＵは、周知の構成とすることができ、ここでは、ＣＰＵと、メモリとしてのＲＡＭ及びＲＯＭを備える構成としている。なお、記憶部は、ハードディスク等の記憶装置として構成されても良いし、ＲＡＭ内に設けても良い。入力手段は、コンピュータに通常用いられるキーボード及びマウス等の公知の入力装置を備えている。また、出力手段は、コンピュータに通常用いられるディスプレイ及びプリンタ等の表示装置を備えている。

光通信ネットワークに新たな光パスを設定するときは、管理者が、管理装置２００の入力手段を操作して、光パスの始点のノードＩＤ及び終点のノードＩＤを光パス予約情報として入力する。ＣＰＵが備える制御手段は、ＲＯＭ等に記録されているプログラムを実行することにより、管理装置からの光パス予約情報の入力に応答して制御信号として予約パケットを生成する。予約パケットは、予約パケットであることを示すパケットＩＤ、始点ノード、終点ノード、送信波長、通過ノード、及び予約可能判定フラグの情報を含んでいる。ここでは、予約可能判定フラグを、中継するノードの数（以下、物理ホップ数と称することもある。）とする。なお、予約可能判定フラグを、物理的な伝送距離などに基づいて決めても良い。また、入力手段から入力される光パス予約情報は、始点及び終点のノードＩＤであり、使用する波長及び通過するノードが定まっていない。従って、予約パケットの送信波長及び通過ノードの情報として、この光通信ネットワークで用いられないＩＤ、ここでは、送信波長ＩＤ“０”及び通過するノードＩＤ“０”を書き込んでおく。また、予約可能判定フラグも“０”としておく。生成された予約パケットは、始点ノードへ送られる。

管理装置２００は、その受信部で、始点ノードから光パスの予約が成功したか失敗したかの情報を受信し、その結果を出力手段から出力して管理者に通知する。また、管理装置２００は、光パスの予約が成功した場合は、その光パスの情報を内部のＲＡＭ又は記憶装置に記録するとともに、各ノードでの終端状態及び光路状態の切換を行って、光パスの設定を行う光パス設定信号を生成し、始点ノード、終点ノード及び中継ノードに送る。

各ノードでは、この光パス設定信号の受信に応答して終端切換信号及び光路切換信号を生成した後、これらの終端切換信号及び光路切換信号を光路切換部へ送る。また、このときノードに設けられているルータが備えるＩＰパスの設定状態を示すテーブルが更新される。

なお、ここでは、管理者からの始点ノード及び終点ノードの入力に応答して、予約パケットを生成する構成について説明したが、管理装置２００に最適パス検索機能を設けて、最適パス検索の結果に応答して予約パケットを生成しても良い。

図３を参照して、この発明のノードの構成についてその一例につき説明する。図３は、ノード（Ｎ）の構成を説明するための概略構成図である。

それぞれのノード１００は、入力部１１０、光路切換部１３０、出力部１５０、中継部１７０及び制御部３００を備えている。今、それぞれのノード１００には、４つのノードが隣接していて、互いに隣接するノード間は光ファイバ１０２でそれぞれ接続されているとする。従って、この場合には、ある１つのノード１００に着目すると、当該ノード１００は、４本の光ファイバ１０２が接続されている。当該ノード１００は、これに隣接する４つのノードから当該ノード１００に入力波長多重信号が送られてきて、隣接する４つのノードに対し、入力波長多重信号と同一又は異なる出力波長多重信号を出力する。ここで、入力波長多重信号を送る隣接ノードを入力側ノードと称し、また、出力波長多重信号を受ける隣接ノードを出力側ノードとする。上述した各ノード１００は、構成が同一であるので、１つのノードに着目して、以下説明する。

入力部１１０には、入力側ノードから光ファイバ１０２を経て、波長多重信号が入力波長多重信号として入力される。ここでは、波長多重信号は、互いに異なる４つの波長の搬送波（以下、単波長信号と称する。）が多重されたものとするが、多重される波長の数は、何ら４に限定されるものではない。これらの４つの波長には、それぞれ固有の波長ＩＤが割り当てられていて、ここでは波長ＩＤを１から４までの自然数とする。以下の説明では、波長をλで表し、例えばλ１は、波長ＩＤが１である波長を表す。

上述の着目したノード１００の出力部１５０からは、出力側ノードに対して光ファイバ１０２を経て、波長多重信号が出力波長多重信号として出力される。

なお、ここでは隣接するノードの数を４つとして説明するが、隣接するノードの数は、光通信ネットワークの構成、及び、光通信ネットワークにおけるノードの位置によって増減する。

入力部１１０は、光増幅器１１２及び分波器１１４を一組とする組を備えて構成される。その組数を、入力部１１０に接続されている光ファイバ１０２の本数と同じ数とする。ここでは、入力部１１０は、４つの光増幅器１１２及び４つの分波器１１４を備えている。各送信元のノードからそれぞれ対応する光ファイバ１０２を経て入力された入力波長多重信号は、光増幅器１１２で増幅された後、分波器１１４で、λ１〜λ４の波長ごとの単波長信号にそれぞれ分波され、然る後、後述する光路切換部１３０に送られる。入力部１１０には、４本の光ファイバ１０２が接続されているので、光路切換部１３０に送られる単波長信号は１６系統になる。ここで使用する光増幅器１１２として、好ましくは、例えば、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を用いることができる。また、分波器１１４として、好ましくは、例えば、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ：Ａｒｒａｙｅｄ−Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ Ｇｒａｔｉｎｇ）を用いることができる。

出力部１５０は、出力部１５０に接続されている光ファイバ１０２の本数と同じ数の、合波器１５４及び光増幅器１５２を一組とする組を備えて構成される。ここでは、出力部１５０は、４つの合波器１５４及び４つの光増幅器１５２を備えている。光路切換部１３０から送られてきた単波長信号は、送信先のノードごとに合波器１５４で合波、すなわち波長多重される。波長多重により得られた波長多重信号は、光増幅器１５２で増幅された後、出力波長多重信号として出力されて、送信先ノードへ送られる。ここで、光増幅器１５２として、好ましくは、例えば、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）を用いることができる。また、合波器１５４として、好ましくは、例えば、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）を用いることができる。

光路切換部１３０は、終端部１３２と光スイッチ部１４０を備えている。

終端部１３２は、入力部１１０から送られた１６系統の単波長信号それぞれに対して通過（カットスルー）状態と終端（ターミネート）状態との設定状態の切換を行う機能を備えている。この設定状態の切換は、制御部３００での管理装置２００からの光パス設定信号の受信に応答して、行われる。ここで通過状態とは、分波器１１４から受け取った単波長信号を、中継部１７０で中継しないで、直接光スイッチ部１４０に送っている状態である。また、終端状態とは、分波器１１４から受け取った複数の単波長信号を中継部１７０に送り、かつ中継部１７０から複数の単波長信号のいずれかの単波長信号あるいはこれら複数の単波長信号とは別の単波長信号を受け取ることができる状態、すなわち、単波長信号を中継部１７０で中継する状態である。

終端部１３２は、この機能を実現するために、１６系統の単波長信号が通る光路のそれぞれに、例えば、任意好適な周知のＯＡＤＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｄｄ Ｄｒｏｐ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）装置又はＯＸＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ ＣｒｏｓｓＣｏｎｎｅｃｔ）装置を備えて構成される。ここでは、終端部１３２は１６個のＯＡＤＭ装置（図示を省略する。）を備えた構成とし、各ＯＡＤＭ装置は、制御部３００からの終端切換信号に応答して、終端状態と通過状態の２つの設定状態のいずれか一方の状態へ切換える。終端部１３２は、入力部１１０から送られる単波長信号と同じく１６系統の単波長信号を光スイッチ部１４０に送る。

光スイッチ部１４０に入力された単波長信号は、出力部１５０で波長多重された後、出力部１５０に接続されている４本の光ファイバ１０２のいずれか１つを経て、送信先の隣接する他のノードに送られる。この単波長信号の光路切換は、１６系統の単波長信号のそれぞれに対して行われるため、光スイッチ部１４０は、例えば１６個の１×４光スイッチ装置を備えて構成される。ここで１×４光スイッチ装置は、４つの出力端子を備えていて、入力された単波長信号を、いずれか１つの出力端子から出力する、任意好適な周知のものを用いることができる。各１×４光スイッチ装置の出力端子のそれぞれは、第１〜４の合波器１５４に接続されている。各１×４光スイッチ装置は、管理装置２００から制御部３００を経て与えられる光路切換信号に応答して、終端部１３２から送られた光信号について、送信先ノードへの光路切換を行って、第１〜４の合波器１５４のいずれか１つに出力する。

中継部１７０は、ルータ１８０及び変換装置１７２（１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄ）を備えている。第１〜４の変換装置１７２ａ〜１７２ｄは、電気信号から光信号への変換を行うとともに、その逆変換を行う機能を有している。それぞれの変換装置１７２の入力端には、各分波器１１４の４つの出力端がそれぞれ１対１で対応している。同様に、変換装置１７２の出力端は、各分波器１１４の出力端に１対１で対応している。各変換装置１７２は、分波器１１４から終端部１３２を経て送られてきた光信号を電気信号に変換してルータ１８０へ送る。

ルータ１８０は、インタフェースとして内部インタフェース１８２（１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃ、１８２ｄ）及び外部インタフェース１８４を備えている。内部インタフェース１８２は、波長多重信号において多重される波長の数と同じ数だけ設けられている。ここでは、光信号として、４つの波長が多重された波長多重信号が、光通信ネットワークを伝播する構成としているので、ルータ１８０は、４つの内部インタフェースとして、第１〜４の内部インタフェース１８２ａ〜１８２ｄを備えるものとする。

ルータ１８０は、各変換装置１７２から受信した、又は、外部インタフェース１８４から入力された電気信号を、経路情報を指定して、第１〜４の内部インタフェース１８２ａ〜１８２ｄ及び外部インタフェース１８４のいずれかから出力する。外部インタフェース１８４から出力された電気信号は、外部ネットワーク１９０へ送られる。

第１〜４の変換装置１７２ａ〜１７２ｄは、第１〜４の内部インタフェース１８２ａ〜１８２ｄに１対１に対応して設けられている。このように、第１〜４の変換装置１７２ａ〜１７２ｄで電気信号から変換された単波長信号は、光路が指定されて、光路切換部１３０へ送られる。

第１〜４の変換装置１７２ａ〜１７２ｄは、電気信号を単波長信号に変換する際の波長が、それぞれ異なっている。第１の変換装置１７２ａは、第１の内部インタフェース１８２ａから出力された電気信号を、波長がλ１の単波長信号に変換する。第２の変換装置１７２ｂは、第２の内部インタフェース１８２ｂから出力された電気信号を、波長がλ２の単波長信号に変換する。第３の変換装置１７２ｃは、第３の内部インタフェース１８２ｃから出力された電気信号を、波長がλ３の単波長信号に変換する。第４の変換装置１７２ｄは、第４の内部インタフェース１８２ｄから出力された電気信号を、波長がλ４の単波長信号に変換する。

なお、ルータ１８０は、複数のインタフェースを備える任意好適な周知のものを用いることができる。ルータ１８０が備える複数のインタフェースのうち、一部を第１〜４の内部インタフェース１８２ａ〜１８２ｄとして用い、残りを外部インタフェース１８４として用いれば良い。上述したように、第１〜４の変換装置１７２ａ〜１７２ｄは、電気／光変換機能及び光／電気変換機能を備えている。これらの機能は、通常の光ファイバ通信システムで用いられるものである。従って、第１〜４の変換装置１７２ａ〜１７２ｄは、任意好適な従来周知の技術を用いて実現できる。

制御部３００は、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０２と、メモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３２０及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３１０などの記憶部を備えて構成される。ＣＰＵ３０２が備える制御手段３０４は、ＲＯＭ３２０に読み出し自在に記録されている制御プログラム３１４を読み出してきて、当該制御プログラム３１４を実行することにより、パケット受信手段３３２、パケット送信手段３３４、予約パケット追加手段３３６、予約パケット更新手段３３８、ノード判定手段３４０、設定済経路判定手段３４２、予約可能判定手段３４４、送信可能波長取得手段３４６、送信先ノード設定手段３４８、送信波長設定手段３５０、送信可能判定手段３５２、切換信号生成手段３５４、光路状態取得手段３５６、リンク状態書換手段３５８、リンク状態取得手段３６０及び予約失敗パケット生成手段３６２の各機能手段３３０を実現する。なお、各機能手段３３０が行う処理の詳細は後述する。

ＲＯＭ３１０には、コストマトリクス３１２が読み出し自在に保存されている。図５を参照してコストマトリクス３１２について説明する。図５は、ノード間のコストマトリクス３１２の一例を示す図である。図５に示したコストマトリクス３１２は、隣接するノード間のコストとして、送信元ノードと送信先ノードの間の物理的な距離の大小関係を数値で行列状に表している。ここでは、隣接していない場合のコストを０とし、隣接しているノードに対しては、距離の短い順に１から５までの数値で示している。コストマトリクス３１２は、光通信ネットワークの運用前に各ノード１００が備えるＲＯＭ３１０に書き込まれている。なお、コストマトリクス３１２を、例えばＲＡＭ３２０に読出し及び書換え自在に書き込んでおいてもよい。コストマトリクス３１２がＲＡＭ３２０に書き込まれている場合は、光通信ネットワークの運用中に、管理装置２００が各ノードに対してコストマトリクスを送信し、各ノードにおいてコストマトリクスを書き換えることができる。なお、コストは物理的な距離に限定されるものではなく、例えば、使用可能な波長数などに基づいて定めても良い。例えば、送信ノードと受信ノードの間で、使用可能な波長が無い場合は、上述の数値は０であり、使用可能な波長が多い順に、昇順に数値を与えればよい。なお、送信コストを示す数値は、単なる例示であって、５より大きな数値でも良いし、小数など整数以外の数値でも良い。

ＲＡＭ３２０には、リンク状態テーブル３２２及び光路状態テーブル３２４が読み出し及び書換え自在に保存されている。

リンク状態テーブル３２２は、自己のノードに隣接するノードのノードＩＤ、自己のノードと自己のノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバのファイバＩＤ、及び、その光ファイバでの送信の有無、及び送信を行っている波長多重信号に含まれる波長成分、すなわち、送信時に使用されている波長の波長ＩＤを表したものである。なお、リンク状態テーブルの詳細については後述する。

光路状態テーブル３２４は、終端部１３２が備える各ＯＡＤＭ装置が通過状態及び終端状態の２つの設定状態のいずれであるのか、及び、光スイッチ部１４０が備える１×４光スイッチ装置が、どの合波器１５４に単波長信号を出力しているのかを示す光路切換の状態など、これまでに光路切換部に対して設定された情報を表している。ここで、前者は上述した終端切換信号の生成により更新され、及び、後者は上述した光路切換信号により更新される。

なお、中継ノードとしてのみ用いられるノードは、送信先のノードの切換を行うことができればよいので、中継部及び終端部を備えない構成にしても良い。

（第１実施形態の動作）
図６及び図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、複数の光パスが設定されている光通信ネットワークに新たに光パスを設定する場合の光パス予約方法について説明する。図６及び図７（Ａ）〜（Ｃ）は、ノードでの処理フローを示す図である。

ステップ（以下、ステップをＳで表す。）１０の予約パケット受信過程において、あるノードは自己のノードに隣接するノード又は管理装置から予約パケットを受信する。この過程では、先ず、パケット受信手段３３２が制御回線２０２を経てパケットを受信する。パケット受信手段３３２は、パケットの受信に応答して、ＲＯＭなどにパケットを表すＩＤとして書き込まれている予約パケットＩＤを読み出してきて、受信したパケットに付されているパケットＩＤと予約パケットＩＤとの照合を行う。受信したパケットのパケットＩＤが予約パケットＩＤである場合は、受信したパケットを予約パケットと判定する。受信したパケットが予約パケットである場合は、ＲＡＭ３２０の空きスペースに読み出し自在に書き込んでからＳ２０の処理を行う。

Ｓ２０のノード判定過程では、Ｓ１０において受信したパケットが予約パケットであるとの判定に応答して、ノード判定手段３４０が、ＲＯＭ３１０などにあらかじめ書き込まれている、自己のノードＩＤを参照して、予約パケットの始点及び終点のノードＩＤと比較することにより、自己のノードが光パスの始点ノード又は終点ノード、あるいは、光パスを中継する中継ノードのいずれであるかを判定する。このノードの判定の終了に応答して、Ｓ１００の波長予約処理を行う。始点ノード、終点ノード及び中継ノードのそれぞれにおいて、以下説明するＳ１００の波長予約過程の処理を行うことによって、始点ノード及び終点ノードの間に光パスが設定される。

Ｓ１００の波長予約過程の処理は、始点ノード、終点ノード及び中継ノードで異なるので、それぞれの場合について説明する。

（１）始点ノードの場合
先ず、図７（Ａ）を参照して、始点ノードでの処理を説明する。なお、始点ノードはＳ１０において、予約パケットを管理装置から受信している。

Ｓ１２０の送信可能波長取得過程では、送信可能波長取得手段３４６が送信可能波長の有無を判定して、送信可能波長を取得する。この過程では、先ず、上述したノード判定の結果に応答して、送信可能波長取得手段３４６は、ＲＡＭ３２０に保存されている光路状態テーブル３２４を読み出す。各ノード１００では、ルータ１８０の内部インタフェース１８２に、波長が１対１に対応していて、また、波長ごとに送信先のノードが定められているので、すでに送信を行っている内部インタフェースに対して、別のノードへの送信を割り当てることができない。すなわち、送信が行われていない内部インタフェースに対応する波長が送信可能波長になる。

送信可能波長がある場合は、続いてＳ１３０の処理を行う。全ての内部インタフェースで送信が行われている場合、すなわち、送信可能波長が無い場合は、予約不可能としてＳ１９０の処理を行う。

Ｓ１９０の予約失敗パケット生成過程では、送信可能波長が無いとの判定に応答して、予約失敗パケット生成手段３６２が予約失敗パケットを生成する。予約失敗パケットは、例えば、あらかじめ予約失敗パケットを表すＩＤとしてＲＯＭなどに書込まれている予約失敗パケットＩＤを読み出してきて、ＲＡＭに書き込まれている予約パケットに付されている予約パケットＩＤを予約失敗パケットＩＤに書換えることで生成される。Ｓ１９０に引き続いて、Ｓ１９５のパケット返信過程において、パケット送信手段３３４は、ＲＡＭ３２０から予約失敗パケットを読み出してきて、予約パケットの送信元である管理装置に対して返信する。

Ｓ１３０の送信先ノード設定過程では、上述した送信可能波長が有るとの判定に応答して、送信先ノード設定手段３４８が、送信先ノードの設定が可能であるか否かを判定して、送信先ノードの仮設定を行う。この過程では、先ず、送信先ノード設定手段３４８がコストマトリクス３１２をＲＯＭ３１０から読み出してきて、始点ノードに隣接するノードとして、どのノードが存在するかを後述するように検索する。

次に、送信先ノード設定手段３４８は、始点ノードに隣接するノードのいずれかのノードからすでに予約失敗パケットを受信している場合は、その予約失敗パケットの送信元のノードを送信不可ノードとしてＲＡＭ３２０に登録する。送信先ノード設定手段３４８は、これら隣接するノードの中で、送信不可ノードを除いたものを送信可能ノードとしてＲＡＭ３２０に登録して設定する。ただし、送信可能ノードが複数ある場合は、コストを表す数値が最も小さいノードが、送信先ノードとして仮設定される。送信先ノードの仮設定に続いてＳ１４０の処理を行う。なお、送信先ノードが仮設定できない場合は、予約不可能としてＳ１９０及びＳ１９５の処理を行う。

Ｓ１４０及びＳ１５０の送信波長設定過程では、送信波長が設定される。

先ず、Ｓ１４０において、送信波長設定手段３５０は、送信先ノードの仮設定に応答して、送信先ノードに対して送信波長が設定可能であるか否かを判定する。この判定については具体的には後述するが、先ず、送信波長設定手段３５０は、ＲＡＭ３２０から読み出したリンク状態テーブル３２２を参照して、送信先ノードとして仮設定したノードに接続されている光ファイバで、使用されている波長を調べる。送信可能波長の中で、使用されていないものは、送信波長として設定可能である。設定可能な波長がある場合は、Ｓ１５０の処理を行う。一方、設定可能な波長が無い場合は、この仮設定された送信先ノードを送信不可ノードとして登録して、再び、Ｓ１３０の処理を行う。

次に、Ｓ１５０において、送信波長設定手段３５０は、送信波長をＲＡＭ３２０に登録して仮設定する。ただし、設定可能な波長が複数ある場合は、例えば、波長ＩＤの小さいものを送信波長として仮設定する。送信波長の仮設定に応答して、Ｓ１６０の処理が行われる。

Ｓ１６０の予約パケット更新過程では、予約パケット更新手段３３８は、ＲＡＭ３２０にアクセスして、リンク状態テーブル３２２の中の予約パケットの送信波長ＩＤを、今回仮設定された送信波長の波長ＩＤに書換えることにより、予約パケットを更新する。

Ｓ１７０の予約パケット送信過程では、パケット送信手段３３４は、予約パケットの更新に応答して、更新された予約パケットをＲＡＭ３２０から読み出してきて、仮設定された送信先ノードに送信する。

Ｓ１８０の予約失敗パケット受信過程では、予約失敗パケットを受信するか否かの判定を行う。パケット受信手段３３２が予約失敗パケットを受信しなかった場合は、そのノードでの処理を終了する。一方、パケット受信手段３３２が予約失敗パケットを受信した場合は、仮設定の送信先ノードを送信不可ノードとして登録して、再びＳ１３０の処理を行う。なお、予約失敗パケットを受信しないときは、自己のノードを中継するパスが設定可能なので、光通信ネットワーク全体のパス予約が完了した後、光パス設定信号を受信する。従って、パケット受信手段３３２が予約失敗パケットと光パス設定信号のいずれを受信するかによって、予約失敗パケットの受信の有無を判定できる。

（２）終点ノードの場合
次に、図７（Ｂ）を参照して、終点ノードでの処理を説明する。

Ｓ１１０の設定済経路判定過程において、設定済経路判定手段３４２が両方向の光パスが予約済みであるか否かを判定する。予約パケットが、２組の始点及び終点の情報を含んでいる場合は、両方向の光パスが予約済みと判定され、１組の始点及び終点の情報を含んでいる場合は、両方向の光パスは未予約と判定される。両方向設定済みの場合は、Ｓ１１２の予約完了パケット送信過程において、予約完了パケットを生成し、管理装置に送信するとともに、ＲＡＭ３２０に登録する。一方、両方向の光パスの予約が済んでいない場合は、続いてＳ１１５の処理を行う。なお、光パスを両方向に設定しない場合は、予約パケットが１組の始点及び終点の情報を含んでいても、Ｓ１１２の処理を行う構成にすれば良い。

Ｓ１１５の予約パケット追加過程では、予約パケット追加手段３３６は、後述するように、予約パケットを追加してＲＡＭ３２０に登録する。追加される予約パケットは、新たな始点及び新たな終点の情報を含んでいる。新たな始点及び新たな終点のノードＩＤは、それぞれ、追加される前の予約パケットの終点と始点のノードＩＤである。すなわち、追加される前の予約パケットと、追加される予約パケットとは、始点と終点を入れ替えたものになる。予約パケットの波長ＩＤ、通過するノードＩＤ、及び、予約可能判定フラグはいずれも“０”とする。予約パケットを追加した後は、終点ノードを新たな始点ノードとして、図７（Ａ）を参照して説明した始点ノードにおける処理と同様にＳ１２０からＳ１８０の処理を行う。

なお、Ｓ１９０において予約失敗パケットが生成された後、Ｓ１９６において、パケット送信手段３３４は、予約失敗パケットを、管理装置に対して、直接、または、既に設定された一方向の光パスで中継ノードを経由して送信する。

（３）中継ノードの場合
次に、図７（Ｃ）を参照して、中継ノードでの処理を説明する。

Ｓ１２５の予約可能判定過程では、予約可能判定手段３４４が、あらかじめＲＯＭ３１０に記録してある規定値を読み出してきて、前段のノードから送られてきた予約パケットに含まれている予約可能フラグと比較を行う。この規定値は、予約可能判定の判定基準値である。予約可能フラグが規定値より小さい場合は、予約可能と判定して、次のＳ１３２の処理を行う。ここでは、予約可能フラグとして物理ホップ数を用いて、規定値として最大物理ホップ数を３にする。図１に示した光通信ネットワークでは、最も離れたノード間（例えばＮ１とＮ９の間）に最短経路のパスを設定した場合、物理ホップ数が３になる。従って、最大物理ホップ数３に設定することで、光パスのループを防ぐことができる。

一方、予約可能フラグが規定値以上である場合は、予約不可能と判定して、Ｓ１９０において、予約失敗パケット生成手段３６２が予約失敗パケットを生成した後、Ｓ１９７において、パケット送信手段３３４は、予約失敗パケットを、予約パケットの送信元のノードに対して返信する。

Ｓ１３２の送信先ノード設定過程では、送信先ノード設定手段３４８が、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。この判定では、先ず、送信先ノード設定手段３４８が、予約可能の判定に応答して、ＲＯＭ３１０に保存されているコストマトリクス３１２を参照して、中継ノードに隣接するノードを検索する。次に、予約パケットに含まれている始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードとしてＲＡＭ３２０に登録し、すでに予約失敗パケットを受信している場合は、その予約失敗パケットの送信元のノードも送信不可ノードと判定してＲＡＭ３２０に登録する。送信先ノード設定手段３４８は、検索された隣接するノードの中で、送信不可ノードを除いたものを送信可能ノードとしてＲＡＭ３２０に登録して仮設定する。ただし、送信可能ノードが複数ある場合は、コストが最も小さいノードが、送信先ノードとして仮設定される。送信先ノードの仮設定に応答してＳ１４２の処理を行う。なお、送信可能ノードが無い場合は、予約不可能としてＳ１９０及びＳ１９７の処理を行う。

Ｓ１４２の送信可能判定過程では、送信可能判定手段３５２は、仮設定された送信先ノードに対して送信可能であるか否かを判定する。この判定では、送信可能判定手段３５２は、ＲＡＭ３２０から読み出したリンク状態テーブル３２２を参照して、仮設定された送信先ノードに対して送信を行う光ファイバで、使用されている波長を調べる。ここでは、予約パケットに含まれている送信波長が、使用されていなければ送信可能である。送信可能な場合は、Ｓ１６２の処理を行い、一方、送信不可能な場合は、送信先ノードを送信不可ノードとしてＲＡＭ３２０に登録して、再び、Ｓ１３２の処理を行う。

Ｓ１６２の予約パケット更新過程では、予約パケット更新手段３３８が、予約パケットを更新する。予約パケット更新手段３３８は、ＲＡＭ３２０にアクセスして、リンク状態テーブル３２２中の通過ノードの欄に自己のノードＩＤを書き込むとともに、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算する。

Ｓ１７０の予約パケット送信過程では、パケット送信手段３３４は、この更新に応答して、更新された予約パケットをＲＡＭ３２０から読み出して仮設定された送信先ノードに送信する。

Ｓ１８０の予約失敗パケット受信過程では、更新された予約パケットの送信を確認した後、予約失敗パケットを受信するか否かの判定を行う。パケット受信手段３３２が予約失敗パケットを受信しなかった場合は、そのノードでの処理を終了する。一方、パケット受信手段３３２が予約失敗パケットを受信した場合は、仮設定の送信先ノードを送信不可ノードとして登録して、再びＳ１３２の処理を行う。なお、予約失敗パケットを受信しないときは、自己のノードを中継するパスが設定可能なので、光通信ネットワーク全体のパス予約が完了した後、光パス設定信号を受信する。従って、パケット受信手段が予約失敗パケットと光パス設定信号のいずれを受信するかによって、予約失敗パケットの受信の有無を判定できる。

第１実施形態の、光通信ネットワークで光パスを設定する光パス設定装置、当該光パス設定装置を備えて構成される光通信ネットワーク、光パス予約方法及びそのプログラムによれば、分散管理方法を用いているので、ネットワーク規模の拡大による、処理時間の増加を抑えることができる。

また、経路選択と波長選択を同時に行うので、ブロッキングの確率を低減することができる。この結果、波長予約失敗による試行回数を減らすことができるので、パス設定に要する時間を短縮することができる。

（第１実施例）
図１〜１０及び表１〜８を参照して、複数の光パスが設定されている光通信ネットワークに新たに光パスを設定する例について説明する。図８は、初期状態の光パス配置を示す模式図である。初期状態では、９組のノード間に、それぞれ両方向の光パスが設定されている。なお、各ノードＮ１、Ｎ２、…、Ｎ９の組に設定されている両方向、すなわち一方向及び逆方向の一対の光パスは、同じノードを経由している。ここでは送信可能な波長をλ１〜λ４の４つの波長とする。図８では、実線の軸を持つ矢印は波長ＩＤが１（λ１）の光パスを示し、破線の軸を持つ矢印は波長ＩＤが２（λ２）のパスを示し、点線の軸を持つ矢印は波長ＩＤが３（λ３）のパスを示し、及び、一点破線の軸を持つ矢印は波長ＩＤが４（λ４）の光パスを示している。

具体的には、Ｎ１とＮ４の間に設定されている光パスは、Ｎ１からＮ４へ向かう光パスがλ４で設定され、Ｎ４からＮ１へ向かう光パスがλ２で設定されている。Ｎ１とＮ８の間に、Ｎ２及びＮ５を経由して設定されている光パスは、Ｎ１からＮ８へ向かう光パスがλ１で設定され、Ｎ８からＮ１へ向かう光パスがλ４で設定されている。Ｎ２とＮ４の間にＮ１を経由して設定されている光パスでは、Ｎ２からＮ４へ向かう光パスがλ３で設定され、Ｎ４からＮ２へ向かう光パスがλ４で設定されている。Ｎ２とＮ７の間に、Ｎ５及びＮ４を経由して設定されている光パスは、Ｎ２からＮ７へ向かう光パスがλ４で設定され、Ｎ７からＮ２へ向かう光パスがλ１で設定されている。Ｎ３とＮ６の間に設定されている光パスは、Ｎ３からＮ６へ向かう光パスがλ２で設定され、Ｎ６からＮ３へ向かう光パスがλ１で設定されている。Ｎ３とＮ７の間に、Ｎ６、Ｎ９及びＮ８を経由して設定されている光パスは、Ｎ３からＮ７へ向かう光パスがλ４で設定され、Ｎ７からＮ３へ向かう光パスがλ３で設定されている。Ｎ５とＮ６の間に設定されている光パスは、Ｎ５からＮ６へ向かう光パスがλ４で設定され、Ｎ６からＮ５へ向かう光パスがλ２で設定されている。Ｎ５とＮ９の間に、Ｎ６を経由して設定されている光パスは、Ｎ５からＮ９へ向かう光パスと、Ｎ９からＮ５へ向かう光パスがともにλ１で設定されている。Ｎ８とＮ９の間に設定されている光パスは、Ｎ８からＮ９へ向かう光パスと、Ｎ９からＮ８へ向かう光パスとがともにλ２で設定されている。

図９（Ａ）〜９（Ｉ）は、リンク状態テーブルの例として、それぞれ、ノードＮ１〜Ｎ９が備えるリンク状態テーブルをそれぞれ表したものである。このリンク状態テーブルは、例えば、ノードＮ１を例にとれば、ノードＩＤと、ファイバＩＤと、波長ＩＤとを与えており、ノードＮ１は、ノードＩＤが２すなわちＮ２へ、ファイバＩＤが１すなわちＦ１を経て、波長ＩＤが１及び４すなわちλ１及びλ４を含む光信号を送ることを意味している。換言すれば、Ｎ１は、Ｎ２及びＮ４と隣接していて、Ｎ１からＮ２に対して、ファイバＦ１を経て光信号が送信される。ここで、Ｆ１を経てＮ２に送られる光信号は、波長成分としてλ１及びλ４を含んでいる。また、Ｎ１からＮ４に対して、ファイバＦ５を経て光信号が送信される。ここで、Ｆ５を経てＮ４に送られる光信号は、波長成分としてλ３及びλ４を含んでいる（図９（Ａ））。

図１０は、処理シーケンスを示す図である。

表１〜８は、予約パケットの情報の一部として、始点ノード、終点ノード、送信波長、通過ノード及び予約可能判定フラグを示している。なお、予約可能判定フラグは、予約パケットに含めない構成にしても良い。

この光パス配置に対して、Ｎ１とＮ９の間に新たに光パスを設定する。管理者は、管理装置２００（図２参照）の入力手段を操作して２つのノードＩＤ例えば１及び９を入力する。光パスを両方向に設定する場合は、ノードＩＤの小さい方を始点にして、大きい方を終点にする。従って、この例では、ノードＩＤ“１”すなわちＮ１が始点になり、ノードＩＤ“９”すなわちＮ９が終点になる。管理装置２００はノードＩＤの入力に応答して、予約パケットＰ７０（表１及び図１０に示す。）を生成する。このとき、波長、通過ノード及び予約可能判定フラグは全て０である。予約パケットＰ７０は、Ｎ１に送られる。

Ｓ１０において、始点ノードＮ１は予約パケットＰ７０を管理装置２００から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ１は始点ノードなので、図７（Ａ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２０において、送信可能波長の有無を判定する。Ｎ１は、λ１とλ４の送信を行っているので、λ２とλ３が送信可能波長になる。

Ｓ１３０において、送信先ノードを設定する。図５に示したコストマトリクスを参照すると、Ｎ１に隣接するノードは、コストが１のＮ２、及び、コストが４のＮ４である。ここでは送信不可ノードがないので、コストが小さいＮ２を送信先ノードとして設定する。

Ｓ１４０及びＳ１５０において、送信先ノードに対して送信波長を設定する。Ｎ１のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ａ））では、Ｎ２へ送信するファイバＩＤは１であり、λ１及びλ４が使用されている。従って、送信可能な波長はλ２及びλ３である。ここで、送信可能な波長はλ２とλ３の２つあるので、波長ＩＤの小さいλ２を送信波長として設定する。

Ｓ１６０において、予約パケットを更新する。予約パケット更新手段は、送信波長ＩＤの２を予約パケットの波長ＩＤの欄に書き込むことによって、表２に示すように、予約パケットを更新する。Ｎ１は始点ノードであるので、通過ノードの欄、及び予約可能判定フラグの欄は更新しない。

Ｓ１７０では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ７１を、始点ノードＮ１に隣接する、送信先ノードであるＮ２へ送る。

Ｓ１０において、Ｎ２は予約パケットＰ７１をＮ１から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ２は中継ノードなので、図７（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが０であり、予約可能の肯否の判定基準値である規定値の３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３２において、送信先ノードを設定する。図５に示すコストマトリクスを参照すると、Ｎ２に隣接するノードは、コストが１のＮ１、コストが２のＮ３、及び、コストが３のＮ５である。ここでは始点ノードであるＮ１を送信不可ノードとして、送信不可ノードを除いた隣接ノードの中でコストが小さいＮ３を送信先ノードに仮設定する。

Ｓ１４２において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ２のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｂ））では、Ｎ３へ送信するファイバＩＤは３であり、使用されている波長が無い。従って、λ２で送信可能である。

Ｓ１６２では、予約パケットを更新する。予約パケット更新手段３３８は、Ｎ２は中継ノードであるので、通過ノードの欄にＮ２を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して１にすることによって、表３に示すように予約パケットを更新する。

Ｓ１７０では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ７２を、送信先ノードであるＮ３へ送る。

Ｓ１０において、Ｎ３は予約パケットＰ７２をＮ２から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ３は中継ノードなので、図７（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが１であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３２において、送信先ノードを設定する。上述したコストマトリクスを参照すると、Ｎ３に隣接するノードは、コストが２のＮ２、及び、コストが３のＮ６である。ここでは通過ノードであるＮ２を送信不可ノードとして、隣接ノードの中で、送信不可ノードを除いたＮ６を送信先ノードに設定する。

Ｓ１４２において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ３のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｃ））では、Ｎ６へ送信するファイバＩＤは９であり、λ２及びλ４が使用されている。従って、λ２で送信不可能である。

Ｓ１９０及びＳ１９７において、予約失敗パケットＰ７３を生成した後、予約失敗パケットＰ７３を、予約パケットＰ７２の送信元のノードであるＮ２に返信する。

予約失敗パケットＰ７３を受信したＮ２は、Ｎ１から受け取った予約パケットＰ７１に対して、再びＳ１３２の処理を行う。

Ｓ１３２では、送信先ノードを設定する。Ｎ２に隣接するノードは、Ｎ１、Ｎ３、及び、Ｎ５である。ここでは始点であるＮ１、及び、予約失敗パケットの送信元であるＮ３を送信不可ノードとして、送信不可ノードを除いたＮ５を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４２において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ２のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブルでは、Ｎ５へ送信するファイバＩＤは７であり、使用されている波長は、λ１及びλ４である。従って、λ２で送信可能である。

Ｓ１６２では、予約パケットを更新する。なお、ここで得られる予約パケットは、表３に示した、Ｎ３を送信先ノードにした予約パケットと同じ情報を含んでいる。

Ｓ１７０では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ７４を、送信先ノードであるＮ５へ送る。

Ｓ１０において、Ｎ５は予約パケットＰ７４をＮ２から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ５は中継ノードなので、図７（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが１であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３２において、送信先ノードを設定する。上述したコストマトリクスを参照すると、Ｎ５に隣接するノードは、コストが３のＮ２、コストが２のＮ４、コストが４のＮ６、及び、コストが５のＮ８である。ここでは通過ノードであるＮ２を送信不可ノードとして、送信不可ノードを除いた隣接ノードの中でコストが小さいＮ４を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４２において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ５のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｅ））では、Ｎ４へ送信するファイバＩＤは１２であり、λ４が使用されている。従って、λ２で送信可能である。

Ｓ１６２では、予約パケット更新手段３３８は、予約パケットＰ７４の通過ノードの欄に５を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して２にすることによって、表４に示すように予約パケットを更新する。

Ｓ１７０では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ７５を、送信先ノードであるＮ４へ送る。

Ｓ１０において、Ｎ４は予約パケットＰ７５をＮ５から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ４は中継ノードなので、図７（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが２であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３２において、送信先ノードを設定する。上述したコストマトリクスを参照すると、Ｎ４に隣接するノードは、コストが４のＮ１、コストが２のＮ５、及び、コストが３のＮ７である。ここでは始点ノード又は通過ノードであるＮ１、Ｎ２及びＮ５を送信不可ノードとして、送信不可ノードを除いた隣接ノードである、Ｎ７を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４２において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ４のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｄ））では、Ｎ７へ送信するファイバＩＤは１５であり、λ４が使用されている。従って、λ２で送信可能である。

Ｓ１６２では、予約パケット更新手段３３８は、通過ノードの欄に４を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して３にすることによって、表５に示すように予約パケットを更新する。

Ｓ１７０では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ７６を、送信先ノードであるＮ７へ送る。

Ｓ１０において、Ｎ７は予約パケットＰ７６をＮ４から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ７は中継ノードなので、図７（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが３であり、規定値である３以上になっているので、予約不可能と判定する。

Ｓ１９０及びＳ１９７において、予約失敗パケットＰ７７を生成した後、予約失敗パケットＰ７７を、予約パケットＰ７６の送信元であるＮ４に返信する。

予約失敗パケットＰ７７を受信したＮ４は、再びＳ１３２の処理を行う。

Ｓ１３２では、送信先ノードを設定する。Ｎ４に隣接するノードは、Ｎ１、Ｎ５、及び、Ｎ７である。ここでは始点ノードであるＮ１、中継ノードであるＮ５、及び、予約失敗パケットの送信元であるＮ７が送信不可ノードなので、送信可能なノードがない。

Ｓ１９０及びＳ１９７において、新たな予約失敗パケットＰ７８を生成した後、新たな予約失敗パケットＰ７８を、予約パケットＰ７５の送信元であるＮ５に返信する。

予約失敗パケットＰ７８を受信したＮ５は、Ｎ２から受け取った予約パケットＰ７４に対して、再びＳ１３２の処理を行う。

Ｓ１３２では、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。上述したコストマトリクスを参照すると、Ｎ５に隣接するノードは、Ｎ２、Ｎ４、Ｎ６，及び、Ｎ８である。ここでは始点ノード、通過ノードであるＮ２、及び、予約失敗パケットの送信元であるＮ４が送信不可ノードなので、送信不可ノードを除いてコストが小さいＮ６を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４２において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ５のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｅ））では、Ｎ６へ送信するファイバＩＤは１３であり、λ１及びλ４が使用されている。従って、λ２で送信可能である。

Ｓ１６２では、予約パケット更新手段３３８は、予約パケットＰ７４を更新する。なお、更新され予約パケットＰ７９は、表４に示した、Ｎ４を送信先ノードとした予約パケットと同じ情報を含んでいる。

Ｓ１７０では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ７９を、送信先ノードであるＮ６へ送る。

Ｓ１０において、Ｎ６は予約パケットＰ７９をＮ５から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ６は中継ノードなので、図７（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが２であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３２において、送信先ノードを設定する。上述したコストマトリクスを参照すると、Ｎ６に隣接するノードは、コストが３のＮ３、コストが４のＮ５、及び、コストが１のＮ９である。ここでは、終点ノードであるＮ９が隣接ノードであるので、Ｎ９を送信先ノードに設定する。

Ｓ１４２において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ６のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｆ））では、Ｎ９へ送信するファイバＩＤは１９であり、λ４が使用されている。従って、λ２で送信可能である。

Ｓ１６２では、予約パケット更新手段３３８は、通過ノードの欄に６を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して３にすることによって、表６に示すように予約パケットを更新する。

Ｓ１７０では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ８０を、送信先ノードであるＮ９へ送る。

Ｓ１０において、Ｎ９は予約パケットＰ８０をＮ６から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ９は終点ノードなので、図７（Ｂ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１１０において、双方向設定済みであるか判定する。ここでは、双方向設定が済んでいないので、Ｓ１１２において、予約パケットを追加して、表７に示す予約パケットを得る。追加される予約パケットの始点のノードＩＤと終点のノードＩＤは、それぞれ、追加される前の予約パケットの終点のノードＩＤの９と始点のノードＩＤの１である。予約パケットの波長ＩＤ、通過するノードＩＤ、及び、予約可能判定フラグはいずれも“０”とする。

予約パケットを追加した後は、追加された予約パケットについて、上述の処理を繰り返し行う。ノード間で予約パケット又は予約失敗パケットＰ８１からＰ９１を送受信した結果、Ｎ９から、Ｎ８、Ｎ７及びＮ４の順に光パスが設定される。

Ｓ１０において、Ｎ１は予約パケットＰ９２をＮ４から受信する。表８に予約パケットＰ９２を示す。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ１は終点ノードなので、図７（Ｂ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１１０において、一方向及び逆方向の両方向設定済みであるか判定する。ここでは、両方向設定が済んでいるので、Ｓ１１５において、予約完了パケットＰ９３を生成して、管理装置に送信する。管理装置が予約完了パケットを受信すると、波長予約が完了する。その後、予約された光パスが光通信ネットワークに設定される。

（第２実施形態）
第１実施形態では、送信先ノードを１つ選択し、そのノードに対して、１つの波長を割り当てて、予約パケットを更新する。これに対し、第２実施形態では、送信先ノードを複数選択し、各ノードに対して送信可能な全ての波長を割り当てて、予約パケットを更新する。なお、以下の説明では、第１実施形態と重複する説明を省略する。

図１１を参照して、第２実施形態のノードが備える制御部について説明する。図１１は、制御部の概略構成図である。第２実施形態のノードが備える制御部は、送信波長変更手段３５３、予約パケット送信数保存手段３６４及び予約失敗判定手段３６６を備える点が第１実施形態のノードが備える制御部と異なっていて、他の構成は同じであるので説明を省略する。なお、送信波長変更手段３５３、予約パケット送信数保存手段３６４及び予約失敗判定手段３６６については、後述する。

図６及び図１２（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、複数の光パスが設定されている光通信ネットワークに新たに光パスを設定する場合の光パス予約方法について説明する。図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、各ノードでの処理フローを示す図である。

予約パケットを受信し、ノードの判定を行うまでの過程は、図６を参照して説明した第１実施形態のＳ１０及びＳ２０の処理と同様なので、ここでは説明を省略する。

第２実施形態の方法においても、第１実施形態と同様にＳ１００の波長予約の処理は、始点ノード、終点ノード及び中継ノードで異なる過程があるので、それぞれの場合について説明する。

（１）始点ノード
先ず、図１２（Ａ）を参照して、始点ノードでの処理を説明する。

Ｓ１２０では、送信可能波長取得手段３４６が送信可能波長の有無を判定する。この処理では、先ず、送信可能波長取得手段３４６は、ＲＡＭ３２０から光路状態テーブル３２４を読み出す。各ノードでは、ルータの内部インタフェースに、波長が１対１に対応しており、また、波長ごとに送信先のノードが定められているので、すでに送信を行っている内部インタフェースに新たに別のノードへの送信を割り当てることができない。送信可能波長がある場合は、続いてＳ１３１の処理を行う。一方、送信可能な波長がない場合は、予約不可能としてＳ１９０の処理を行う。

Ｓ１９０では、予約失敗パケット生成手段３６２が予約失敗パケットを生成する。予約失敗パケットは、例えば、予約パケットに付されている予約パケットＩＤを書き換えることで生成される。Ｓ１９０に引き続いて、Ｓ１９５において、パケット送信手段３３４は、予約失敗パケットを、予約パケットの送信元である管理装置に対して返信する。

Ｓ１３１では、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。この判定では、先ず、送信先ノード設定手段３４８がコストマトリクス３１２を参照して、隣接するノードを検索する。次に、隣接するノードを送信可能ノードとしたときに、１又は２以上の送信可能ノードを送信先ノードとして仮設定する。送信先ノードの仮設定に続いてＳ１４１の処理を行う。なお、送信可能ノードが無い場合は、予約不可能としてＳ１９０及びＳ１９５の処理を行う。

Ｓ１４１及びＳ１５１の送信波長設定過程では、送信波長が設定される。

先ず、Ｓ１４１において、送信先ノードに対して送信可能な波長の有無を判定する。この判定では、送信波長設定手段３５０は、リンク状態テーブル３２２を参照して、送信先ノードとして設定したノードに対して、使用されていない波長の有無を調べる。ここでは、使用されていないものが送信可能波長である。送信可能波長がある場合は、Ｓ１５１の処理を行う。一方、送信可能な波長が無い場合は、予約不可能としてＳ１９０及びＳ１９５の処理を行う。

次に、Ｓ１５１において、送信波長設定手段３５０は、送信可能波長を送信波長として設定する。ここで、送信可能波長が２以上ある場合は、２以上の波長が全て送信波長として仮設定される。送信波長の設定に応答してＳ１６１の処理が行われる。

Ｓ１６１の予約パケット更新過程では、予約パケット更新手段３３８は、Ｓ１５０で設定された送信波長の波長ＩＤを予約パケットの波長ＩＤの欄に書込むことにより、予約パケットを更新する。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットがある場合は、更新された予約パケットを１又は２以上の仮設定された送信先ノードに送信する。このとき、予約パケット送信数保存手段３６４は、予約パケットの送信数３２６をＲＡＭ３２０に保存しておく。

Ｓ１８１では、予約失敗判定手段３６６が、予約失敗であるか否かの判定を行う。パケット受信手段３３２が予約失敗パケットを受信しなかった場合、または、予約失敗パケットを受信した場合であっても、その受信数が予約パケットの送信数よりも少ない場合は、予約可能として、そのノードでの処理を終了する。一方、パケット受信手段が送信した予約パケットの送信数と予約失敗パケットの受信数が同じであった場合は、予約不可能としてＳ１９０及びＳ１９５の処理を行う。なお、予約失敗パケットを受信しないときは、自己のノードを中継するパスが設定されるので、光通信ネットワーク全体のパス設定が完了した時点で、光パス設定信号を受信する。従って、パケット受信手段が予約失敗パケットと光パス設定信号のいずれを受信するかによって、予約失敗パケットの受信の有無を判定できる。

（２）終点ノード
次に、図１２（Ｂ）を参照して、終点ノードでの処理を説明する。

Ｓ１１０の判定において、設定済経路判定手段３４２が両方向の光パスが予約済みであるか否かを判定する。この判定は、予約パケットが、１組の始点及び終点の情報を含んでいるか、２組の始点及び終点の情報を含んでいるかで行われる。予約パケットが２組の情報を含んでいる場合は、両方向の光パスが予約済みなので、Ｓ１１２において、予約完了パケットを生成し、管理装置に送信する。一方、予約パケットが１組の情報しか含んでいない場合は、両方向の光パスの予約が済んでいないので、Ｓ１１５において、予約パケットを追加する。なお、予約パケットを複数受信した場合は、最も早く受信した予約パケットに追加する。

予約パケットの追加は、予約パケット追加手段３３６が行う。追加される予約パケットは、始点のノードＩＤ、終点のノードＩＤ、波長ＩＤ、通過するノードＩＤ、及び予約可能判定フラグの情報を含んでいる。新たな始点のノードＩＤと新たな終点のノードＩＤは、それぞれ、追加される前の予約パケットの終点のノードＩＤと始点のノードＩＤである。すなわち、追加される前の予約パケットと、追加される予約パケットとは、始点と終点を入れ替えたものになる。予約パケットの波長ＩＤ、通過するノードＩＤ、及び、予約可能判定フラグはいずれも“０”とする。予約パケットを追加した後は、図１１（Ａ）を参照して説明した始点ノードにおける処理と同様にＳ１２０からＳ１８０の処理を行う。

なお、Ｓ１９０において予約失敗パケットが生成された後、Ｓ１９７において、パケット送信手段３３４は、予約失敗パケットを、管理装置に対して、直接、または、既に設定された一方向の光パスでの中継ノードを経由して送信する。

（中継ノード）
次に、図１２（Ｃ）を参照して、中継ノードでの処理を説明する。

Ｓ１２５では、予約可能判定手段３４４が、あらかじめＲＯＭ３１０に記録してある規定値を参照して、予約パケットに含まれている予約可能フラグと比較を行う。予約可能フラグが規定値より小さい場合は、予約可能と判定しＳ１３１の処理を行う。一方、予約可能フラグが規定値以上である場合は、予約不可能と判定してＳ１９０の処理を行う。

Ｓ１９０では、予約失敗パケット生成手段３６２が予約失敗パケットを生成する。予約失敗パケットは、例えば、予約パケットに付されている予約パケットＩＤを書換えることで生成される。Ｓ１９０に引き続いて、Ｓ１９７において、パケット送信手段３３４は、予約失敗パケットを、予約パケットの送信元のノードに対して返信する。

ここでは、予約可能フラグとして物理ホップ数を用いる。規定値である最大物理ホップ数は３としている。図１に示した光通信ネットワークでは、最も離れたノード間（例えばＮ１とＮ９の間）に最短経路のパスを設定した場合、物理ホップ数が３になる。従って、最大物理ホップ数３に設定することで、光パスのループを防ぐことができる。

Ｓ１３１では、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。この判定では、先ず、送信先ノード設定手段３４８がコストマトリクス３１２を参照して、隣接するノードを検索する。隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードとし、送信不可ノードを除いた１又は２以上の送信可能ノードを、送信先ノードとして仮設定する。送信先ノードの仮設定に続いてＳ１４３の処理を行う。なお、送信先ノードに設定可能なノードがない場合は、予約不可能としてＳ１９０及びＳ１９７の処理を行う。

Ｓ１４３では、送信先ノードに対して送信可能であるか否かを判定する。この判定では、送信可能判定手段３５２は、ＲＡＭ３２０からリンク状態テーブル３２２を読み出す。送信波長変更手段３５３は、送信波長から、送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されている波長を取り除く、送信波長の変更を行う。送信波長が無くなった場合は、送信先ノードを送信不可ノードに加える。

Ｓ１６３では、予約パケット更新手段３３８が、予約パケットの送信波長から、使用されている波長の削除と、自己のノードＩＤを通過ノードの欄への書き込みと、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算とを行うことにより、予約パケットを更新する。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、予約パケットの更新に応答して、更新された予約パケットを１又は２以上の仮設定された送信先ノードに送信する。このとき、予約パケット送信数保存手段３６４は、予約パケットの送信数３２６をＲＡＭ３２０に保存しておく。

Ｓ１８１では、予約失敗判定手段３６６が、予約失敗であるか否かの判定を行う。パケット受信手段３３２が予約失敗パケットを受信しなかった場合、または、予約失敗パケットを受信した場合であっても、その受信数が予約パケットの送信数よりも少ない場合は、予約可能として、そのノードでの処理を終了する。一方、パケット受信手段３３２が送信した予約パケットの送信数と予約失敗パケットの受信数が同じであった場合、予約不可能としてＳ１９０及びＳ１９７の処理を行う。なお、予約失敗パケットを受信しないときは、自己のノードを中継する光パスが設定されるので、光通信ネットワーク全体のパス設定が完了した時点で、光パス設定信号を受信する。従って、パケット受信手段３３２が予約失敗パケットと光パス設定信号のいずれを受信するかによって、予約失敗パケットの受信の有無を判定できる。

第２実施形態の、光通信ネットワークで光パスを設定する光パス設定装置、当該光パス設定装置を備えて構成される光通信ネットワーク、光パス予約方法及びそのプログラムによれば、第１実施形態の、光通信ネットワークで光パスを設定する光パス設定装置、当該光パス設定装置を備えて構成される光通信ネットワーク、光パス予約方法及びそのプログラムと同様の効果が得られる。

また、送信可能なノードが２以上ある場合は、全てを送信先ノードとして、予約パケットを同時に送ることによって、経路選択及び波長選択が複数の経路に対して平行して行われ、その結果、パス設定に要する時間をさらに短縮することができる。

（第２実施例）
図６、８、９、１１〜１３及び表９〜１５を参照して、複数の光パスが設定されている光通信ネットワークに新たに光パスを設定する例について説明する。

図８に示す初期状態の光パス配置に対して、Ｎ１とＮ９の間に新たに光パスを設定する例について説明する。管理者は、管理装置２００の入力手段を用いて、２つのノードＩＤを入力する。ノードＩＤの小さいノードを始点ノードにして、ノードＩＤの大きいノードを終点ノードとする。したがって、この例では、Ｎ１が始点ノードになり、Ｎ９が終点ノードになる。管理装置２００は入力に応答して、予約パケットを生成する。予約パケットは、送信部から制御回線を経てＮ１に送られる。

Ｓ１０において、Ｎ１は予約パケットを管理装置２００から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００で波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ１は始点ノードなので、図１２（Ａ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２０において、送信可能波長の有無を判定する。Ｎ１は、λ１とλ４の送信を行っているので、λ２とλ３が送信可能波長になる。

Ｓ１３１において、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。コストマトリクスを参照すると、Ｎ１に隣接するノードは、コストが１のＮ２、及び、コストが４のＮ４である。ここでは送信不可ノードがないので、Ｎ２及びＮ４を送信先ノードとして仮設定する。

Ｓ１４１において、送信先ノードに対して送信可能波長の有無を判定する。Ｎ１のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブルを参照して判定すると、Ｎ２への送信可能波長はλ２及びλ３である。また、Ｎ４への送信可能波長は、λ２である。

Ｓ１５１において、送信波長を仮設定する。ここで、Ｎ２への送信可能波長はλ２とλ３の２つあるので、λ２及びλ３を送信波長として仮設定する。また、Ｎ４への送信可能波長はλ２なので、λ２を送信波長として仮設定する。

Ｓ１６１において、表９に示すＮ２への予約パケットＰ１、及び、表１０に示すＮ４への予約パケットＰ２を更新する。予約パケット更新手段は、送信波長ＩＤの２及び３を予約パケットＰ１の、また、送信波長ＩＤの２を予約パケットＰ２の波長ＩＤの欄に書込む。Ｎ１は始点ノードであるので、通過ノードの欄、及び予約可能判定フラグの欄は更新しない。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ１及びＰ２を仮設定の送信先ノードに送信する。予約パケットＰ１は、送信先ノードであるＮ２へ送られ、予約パケットＰ２は、送信先ノードであるＮ４へ送られる。

Ｓ１０において、Ｎ２は予約パケットＰ１をＮ１から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ２は中継ノードなので、図１２（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが０であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３１において、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。コストマトリクスを参照すると、Ｎ２に隣接するノードは、Ｎ１、Ｎ３、及び、Ｎ５である。ここでは始点ノードであるＮ１を送信不可ノードとして、送信不可ノードを除いた隣接ノードのＮ３及びＮ５を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４３において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ２のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｂ））を参照すると、Ｎ３及びＮ５へはλ２及びλ３で送信可能である。

Ｓ１６２では、予約パケットＰ１を更新する。予約パケット更新手段は、Ｎ２は中継ノードであるので、通過ノードの欄にＮ２を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して１にすることによって、予約パケットを更新して、表１１に示す予約パケットＰ１１及びＰ１１２を得る。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ１１及びＰ１２を送信先ノードに送信する。予約パケットＰ１１は、Ｎ３へ送られ、また、予約パケットＰ１２は、Ｎ５へ送られる。

Ｓ１０において、Ｎ３は予約パケットＰ１１をＮ２から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ３は中継ノードなので、図１２（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが１であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３１において、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。コストマトリクスを参照すると、Ｎ３に隣接するノードは、Ｎ２及びＮ６である。ここでは送信元のノードであるＮ２を送信不可ノードとして、隣接ノードの中で、送信不可ノードを除いたＮ６を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４３において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ３のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブルでは、Ｎ６へ送信するファイバＩＤは９であり、波長λ２及びλ４が使用されている。従って、λ２で送信不可能である。そこで、送信波長をλ３にする。

Ｓ１６３では、予約パケットＰ１１を更新する。予約パケット更新手段は、予約パケットＰ１１の送信波長から、λ３を取り除き、通過ノードの欄にＮ３を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して２にすることによって、予約パケットを更新して、表１２に示す予約パケットＰ１１１を得る。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ１１１を仮設定された送信先ノードであるＮ６に送信する。

Ｓ１０において、Ｎ６は予約パケットＰ１１１をＮ３から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ６は中継ノードなので、図１２（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが２であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３１において、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。コストマトリクスを参照すると、Ｎ６に隣接するノードは、Ｎ２、Ｎ５及びＮ９である。ここでは隣接ノードに、終点ノードが含まれているので、終点ノードであるＮ９を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４３において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ６のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブルでは、Ｎ９へ送信するファイバＩＤは１９であり、波長λ１及びλ４が使用されている。従って、λ３で送信可能である。

Ｓ１６３では、予約パケットＰ１１１を更新する。予約パケット更新手段は、予約パケットＰ１１１の通過ノードの欄にＮ６を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して３にすることによって、予約パケットを更新して、表１３に示す予約パケットＰ１１１１を得る。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ１１１１を送信先ノードであるＮ９に送信する。

Ｎ９での処理については後述する。

Ｓ１０において、Ｎ５は上述した予約パケットＰ１１と同時にＮ２から送信された予約パケットＰ１２をＮ２から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ５は中継ノードなので、図１２（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが１であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３１において、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。コストマトリクスを参照すると、Ｎ５に隣接するノードは、Ｎ２、Ｎ４、Ｎ６及びＮ８である。ここでは送信元のノードであるＮ２を送信不可ノードとして、隣接ノードの中で、送信不可ノードを除いたＮ４、Ｎ６及びＮ８を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４３において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ５のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｅ））では、Ｎ４へ送信するファイバＩＤは１２でありλ４が使用されている。Ｎ６へ送信するファイバＩＤは１３であり、λ１及びλ４が使用されている。Ｎ８へ送信するファイバＩＤは１７であり波長λ１が使用されている。従って、いずれのノードに対してもλ２及びλ３で送信可能である。

Ｓ１６３では、予約パケットＰ１２を更新する。予約パケット更新手段は、予約パケットＰ１２の、通過ノードの欄にＮ５を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して２にすることによって、予約パケットを更新して、表１４に示す予約パケットＰ１２１、Ｐ１２２及びＰ１２３を得る。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ１２１、Ｐ１２２及びＰ１２３を仮設定の送信先ノードに送信する。予約パケットＰ１２１はＮ４へ送られ、予約パケットＰ１２２はＮ６へ送られ、及び、予約パケットＰ１２３はＮ８へ送られる。

Ｓ１０において、Ｎ４は予約パケットＰ１２１をＮ５から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ４は中継ノードなので、図１２（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが２であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３１において、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。コストマトリクスを参照すると、Ｎ４に隣接するノードは、Ｎ１、Ｎ５及びＮ７である。ここでは始点ノード又は通過ノードであるＮ１及びＮ５を送信不可ノードとして、隣接ノードの中で、送信不可ノードを除いたＮ７を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４３において、仮設定の送信先ノードであるＮ７に対して送信可能か否かを判定する。Ｎ４のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブル（図９（Ｄ））では、Ｎ７へ送信するファイバＩＤは１５でありλ４が使用されている。従って、λ２及びλ３で送信可能である。

Ｓ１６３では、予約パケットＰ１２１を更新する。予約パケット更新手段は、予約パケットＰ１２１の、通過ノードの欄にＮ４を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に２を加算して３にする。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ１２１１を送信先ノードであるＮ７へ送る。

Ｓ１０において、Ｎ７は予約パケットをＮ４から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ７は中継ノードなので、図１２（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが３であり、規定値である３以上になっているので、予約不可能と判定する。

Ｓ１９０において、予約失敗パケットを生成する。その後、Ｓ１９７において、予約失敗パケットＰ１２１１０を、予約パケットＰ１２１１の送信元のノードであるＮ４に返信する。

予約失敗パケットＰ１２１１０を受信したＮ４は、予約パケットの送信数が１であり、予約失敗パケットの受信数が１であるので、予約不可能と判定される。

Ｓ１９０において、予約失敗パケットＰ１２１０が生成された後、Ｓ１９７において、予約失敗パケットＰ１２１０を、予約パケットＰ１２１の送信元のノードであるＮ４に返信する。

Ｓ１０において、Ｎ６は予約パケットＰ１２２をＮ５から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ６は中継ノードなので、図１２（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが２であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３１において、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。コストマトリクスを参照すると、Ｎ６に隣接するノードは、Ｎ２、Ｎ５及びＮ９である。ここでは隣接ノードに、終点ノードが含まれているので、終点ノードであるＮ９を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４３において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ６のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブルでは、Ｎ９へ送信するファイバＩＤは１９であり、波長λ１及びλ４が使用されている。従って、λ２及びλ３で送信可能である。

Ｓ１６３では、予約パケットを更新する。予約パケット更新手段は、予約パケットＰ１２２の、通過ノードの欄にＮ６を書込み、及び、予約可能判定フラグの欄の数値に１を加算して３にすることにより、予約パケットを更新して、表１５に示す予約パケットＰ１２２１を得る。

Ｓ１７１では、パケット送信手段３３４は、更新された予約パケットＰ１２２１を送信先ノードであるＮ９へ送る。

また、Ｓ１０において、Ｎ８は予約パケットＰ１２３をＮ５から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ８は中継ノードなので、図１２（Ｃ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１２５において、予約可能か否かの判定を行う。ここでは予約可能フラグが２であり、規定値である３より小さいので、予約可能と判定する。

Ｓ１３１において、送信先ノードの設定が可能であるか否か判定する。コストマトリクスを参照すると、Ｎ８に隣接するノードは、Ｎ５、Ｎ７及びＮ９である。ここでは隣接ノードに、終点ノードが含まれているので、終点ノードであるＮ９を送信先ノードと設定する。

Ｓ１４３において、送信先ノードに対して送信可能か否かを判定する。Ｎ６のＲＡＭから読み出されるリンク状態テーブルでは、Ｎ９へ送信するファイバＩＤは２３であり、波長λ２及びλ３が使用されている。従って、λ２及びλ３で送信不可能である。そこで、予約不可能と判定する。

Ｓ１９０において、予約失敗パケットＰ１２３０が生成された後、Ｓ１９７において、予約失敗パケットＰ１２３０を、予約パケットＰ１２３の送信元のノードであるＮ４に返信する。

なお、Ｎ５は、３つの予約パケットＰ１２１、Ｐ１２２及びＰ１２３を送信しているので、予約パケットの送信数が３であり、２つの予約失敗パケットＰ１２１０及びＰ１２３０を受信しているので、予約失敗パケットの受信数は２であり、予約不可能とは判定されない。

また、Ｎ１から予約パケットＰ２を受け取ったＮ４においても、同様の処理が行われ、Ｎ１から、Ｎ４、Ｎ５及びＮ６を経て、Ｎ９に予約パケットＰ２１２１が送られる。

Ｓ１０において、Ｎ９は予約パケットＰ１１１１、Ｐ１２１１及びＰ２１２１を、それぞれＮ６から受信する。

Ｓ２０において、ノードの判定を行い、引き続いてＳ１００の波長予約の処理を行う。ここで、Ｎ９は終点ノードなので、図１２（Ｂ）を参照して説明した処理を行う。

Ｓ１１０において、双方向設定済みであるか判定する。ここでは、双方向設定が済んでいないので、Ｓ１１２において、予約パケットを追加する。なお、ここでは、予約パケットＰ１１１１、Ｐ１２２１及びＰ２１２１のうち、Ｎ９が先に受信したものを採用する。

追加される予約パケットの始点のノードＩＤと終点のノードＩＤは、それぞれ、追加される前の予約パケットの終点のノードＩＤの９と始点のノードＩＤの１である。予約パケットの波長ＩＤ、通過するノードＩＤ、及び、予約可能判定フラグはいずれも“０”とする。予約パケットを追加した後は、追加された予約パケットについて、上述の処理を繰り返し行う。

光通信ネットワークの概略構成図である。 制御ネットワークの概略構成図である。 ノードの概略構成図である。 制御部の概略構成図（その１）である。 ノード間のコストマトリクスを示す図である。 ノードでの処理フローを示す図（その１）である。 ノードでの処理フローを示す図（その２）である。 初期光パス配置を示す図である。 リンク状態テーブルを示す図である。 第１実施例の波長予約方法を説明するためのシーケンス図である。 制御部の概略構成図（その２）である。 ノードでの処理フローを示す図（その３）である。 波長予約方法を説明するための模式図である。

符号の説明

１００ ノード
１０２ 光ファイバ
１１０ 入力部
１１２、１５２ 光増幅器
１１４ 分波器
１３０ 光路切換部
１３２ 終端部
１４０ 光スイッチ部
１５０ 出力部
１５４ 合波器
１７０ 中継部
１７２ａ〜１７２ｄ 変換装置
１８０ ルータ
１８４ 外部インタフェース
１８２ａ〜１８２ｄ 内部インタフェース
２００ 管理装置
２０２ 制御回線
３００ 制御部
３０２ ＣＰＵ
３０４ 制御手段
３１０ ＲＯＭ
３１２ コストマトリクス
３１４ 制御プログラム
３２０ ＲＡＭ
３２２ リンク状態テーブル
３２４ 光路状態テーブル
３３０ 機能手段
３３２ パケット受信手段
３３４ パケット送信手段
３３６ 予約パケット追加手段
３３８ 予約パケット更新手段
３４０ ノード判定手段
３４２ 設定済経路判定手段
３４４ 予約可能判定手段
３４６ 送信可能波長取得手段
３４８ 送信先ノード設定手段
３５０ 送信波長設定手段
３５２ 送信可能判定手段
３５４ 切換信号生成手段
３５６ 光路状態取得手段
３５８ リンク状態書換手段
３６０ リンク状態取得手段
３６２ 予約失敗パケット生成手段

Claims (17)

1. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備え、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークにおける当該中継ノードであって、
   当該中継ノードは、入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備え、
   前記入力部は、当該中継ノードに隣接するノードから入力された入力波長多重信号を波長ごとに分波して複数の単波長信号を生成し、該単波長信号の各々を前記光路切換部へ送り、
   前記光路切換部は、前記制御部から受け取った光路切換信号に応答して、前記単波長信号の各々を、該単波長信号ごとに、当該中継ノードに隣接する送信先ノードへの光路切換を行って、前記出力部へ送り、
   前記出力部は、送られてきた単波長信号ごとに共通の送信先ノードへの当該単波長信号を合波して出力波長多重信号を生成するとともに、該出力波長多重信号を当該共通の送信先ノードへ送り、
   前記制御部は、
   前記中継ノードと該中継ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを記録しているとともに、前記中継ノードと該中継ノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを記録している記憶部と、
   前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び前記通過ノードの情報を含む予約パケット、あるいは予約失敗パケットを、該中継ノードに隣接するノードから受信して前記記憶部に保存するパケット受信手段と、
   前記コストマトリクス及び前記保存された予約パケットの情報を参照して、該中継ノードに隣接するノードの中で、前記始点ノード及び前記通過ノードと、前記予約失敗パケットの送信元のノードとを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、前記送信コストが最も少ない送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして前記記憶部に保存する送信先ノード設定手段と、
   前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバに関して、前記リンク状態テーブルを参照して、前記予約パケットの送信波長が使用されていない場合は、送信可能と判定し、及び、使用されている場合は、送信不可能と判定するとともに、前記記憶部に保存された前記仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信可能判定手段と、
   前記送信可能の判定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの通過ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新手段と、
   前記送信先ノード設定手段における判定で、前記送信可能ノードが無い場合は、前記予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成する予約失敗パケット生成手段と、
   前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から該更新された予約パケットを読み出して、前記仮設定の送信先ノードへ送信し、又は、該新たな予約失敗パケットが生成された場合は、当該新たな予約失敗パケットを前記予約パケットの送信元に送信するパケット送信手段と、
   前記管理装置で生成された光パス設定信号の受信に応答して前記光路切換信号を生成し、該光路切換信号を前記光路切換部へ送る切換信号生成手段と
   を備えることを特徴とするノード。
2. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備え、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークにおけるノードであって、
   当該ノードを自己のノードと称するとき、該自己のノードは、入力部、光路切換部、出力部、中継部及び制御部を備え、
   前記入力部は、該自己のノードに隣接するノードから入力された入力波長多重信号を波長ごとに分波して複数の単波長信号を生成し、該単波長信号の各々を前記光路切換部へ送り、
   前記光路切換部は、前記制御部から受け取った終端切換信号に応答して、前記複数の単波長信号を前記中継部に送り、かつ該中継部から前記複数の単波長信号のいずれかの単波長信号あるいは前記複数の単波長信号とは別の単波長信号を受け取ることができる終端状態と、前記複数の単波長信号を前記中継部で中継しない通過状態の２つの設定状態のいずれか一方の状態へ切換えを行うとともに、前記制御部から受け取った光路切換信号に応答して、前記複数の単波長信号のいずれかの単波長信号又は前記別の単波長信号を単波長信号ごとに該自己のノードに隣接する送信先ノードへの光路切換を行って、前記出力部へ送り、
   前記出力部は、送られてきた単波長信号ごとに共通の送信先ノードへの当該単波長信号を合波して出力波長多重信号を生成するとともに、該出力波長多重信号を当該共通の送信先ノードへ送り、
   前記中継部は、ルータと、該ルータが備える２以上のインタフェースに１対１に対応して設けられていて、前記光路切換部から受け取った前記複数の単波長信号を電気信号にそれぞれ変換して前記ルータに送るとともに、前記ルータから受け取った電気信号を、前記入力波長多重信号の複数の波長に対応する、互いに異なる波長の単波長信号にそれぞれ変換する変換装置とを備え、
   前記制御部は、
   前記自己のノードと該自己のノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクス、及び、前記光路切換部の前記設定状態及び前記光路切換の状態を表す光路状態テーブルを記録しているとともに、前記自己のノードと該自己のノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを記録している記憶部と、
   前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び前記通過ノードの情報を含む予約パケットを、前記自己のノードに隣接するノード又は前記管理装置から受信し、あるいは予約失敗パケットを前記自己のノードに隣接するノードから受信して、前記記憶部に保存するパケット受信手段と、
   前記予約パケットの保存に応答して、当該自己のノードが前記始点ノード、前記終点ノードあるいは前記中継ノードのいずれであるかを判定するノード判定手段と、
   前記コストマトリクス及び前記保存された予約パケットの情報を参照して、前記自己のノードに隣接するノードの中で、前記始点ノード及び前記通過ノードと、前記予約失敗パケットの送信元のノードとを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、前記送信コストが最も少ない送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして前記記憶部に保存する送信先ノード設定手段と、
   前記ノード判定手段での判定の結果、前記自己のノードが前記始点ノードの場合に、前記仮設定の送信先ノードの保存に応答して、前記光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する送信可能波長取得手段と、
   さらに、前記自己のノードが前記始点ノードの場合は、前記リンク状態テーブルを参照して、前記送信可能波長の中で、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されていない波長の１つを送信波長に仮設定し、あるいは、前記送信可能波長が全て、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている場合は、前記記憶部に保存された該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信波長設定手段と、
   前記ノード判定手段での判定の結果、前記自己のノードが前記中継ノードの場合は、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバに関して、前記リンク状態テーブルを参照し、前記予約パケットの送信波長が使用されていないときは、送信可能と判定し、及び、使用されているときは、送信不可能と判定するとともに、前記記憶部に保存された前記仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信可能判定手段と、
   前記自己のノードが前記始点ノードの場合は、前記送信波長の仮設定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの送信波長の情報に、前記仮設定された送信波長の情報を追加して当該予約パケットを更新し、あるいは、前記自己のノードが前記中継ノードの場合は、前記送信可能の判定に応答して前記記憶部に保存された前記予約パケットの通過ノードの情報に、該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新手段と、
   前記送信先ノード設定手段における判定で前記送信可能ノードが無い場合は、前記予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成する予約失敗パケット生成手段と、
   前記ノード判定手段での判定の結果、前記自己のノードが前記終点ノードの場合に、予約完了パケットを生成する予約完了パケット生成手段と、
   前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から該更新された予約パケットを読み出して、前記仮設定の送信先ノードに送信し、前記予約完了パケットが生成された場合は、該予約完了パケットを前記管理装置に送信し、又は、新たな予約失敗パケットが生成された場合は、該新たな予約失敗パケットを前記予約パケットの送信元に送信するパケット送信手段と、
   前記管理装置で生成されたパス設定信号の受信に応答して前記終端切換信号及び前記光路切換信号を生成し、該終端切換信号及び該光路切換信号を前記光路切換部へ送る切換信号生成手段と
   を備えることを特徴とするノード。
3. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備え、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークにおける中継ノードであって、
   当該中継ノードは、入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備え、
   前記入力部は、当該中継ノードに隣接するノードから入力された入力波長多重信号を波長ごとに分波して複数の単波長信号を生成し、該単波長信号の各々を前記光路切換部へ送り、
   前記光路切換部は、前記制御部から受け取った光路切換信号に応答して、前記単波長信号の各々を、該単波長信号ごとに、当該中継ノードに隣接する送信先ノードへの光路切換を行って、前記出力部へ送り、
   前記出力部は、送られてきた単波長信号ごとに共通の送信先ノードへの当該単波長信号を合波して出力波長多重信号を生成するとともに、該出力波長多重信号を当該共通の送信先ノードへ送り、
   前記制御部は、
   前記中継ノードと該中継ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを記録しているとともに、前記中継ノードと該中継ノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを記録している記憶部と、
   前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケット、あるいは予約失敗パケットを、該中継ノードに隣接するノードから受信して前記記憶部に保持するパケット受信手段と、
   前記保存された予約パケットの情報を参照して、該中継ノードに隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、１又は２以上の送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして前記記憶部に保存する送信先ノード設定手段と、
   前記仮設定の送信先ノードの各々に接続されている光ファイバに関して、前記リンク状態テーブルを参照して、前記予約パケットの送信波長の中から、該光ファイバで使用されている波長を取り除くことにより、該予約パケットの送信波長の変更を行い、及び前記予約パケットの送信波長が全て使用されている仮設定の送信先ノードへは、送信不可能と判定するとともに、当該仮設定のノードを送信不可ノードに書換える送信波長変更手段と、
   前記送信波長の変更に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの通過ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新手段と、
   前記送信先ノード設定手段における判定で送信可能ノードが無い場合、又は、全ての仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで送信波長が使用されている場合は、予約失敗パケットを生成する予約失敗パケット生成手段と、
   前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から前記更新された予約パケットを読み出して、前記仮設定の送信先ノードへ送信し、又は、該新たな予約失敗パケットが生成された場合は、該新たな予約失敗パケットを前記予約パケットの送信元に送信するパケット送信手段と、
   前記更新された予約パケットの送信数を、前記記憶部に読出し自在に保存する送信数保存手段と、
   前記予約失敗パケットの受信数を、前記記憶部から読み出した前記送信数と比較し、前記受信数が前記送信数と等しい場合は、送信可能ノードが無いと判定する予約失敗判定手段と、
   前記管理装置で生成されたパス設定信号の受信に応答して前記光路切換信号を生成し、該光路切換信号を前記光路切換部へ送る切換信号生成手段と
   を備えることを特徴とするノード。
4. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備え、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークにおけるノードであって、
   当該ノードを自己のノードと称するとき、該自己のノードは、入力部、光路切換部、出力部、中継部及び制御部を備え、
   前記入力部は、該自己のノードに隣接するノードから入力された入力波長多重信号を波長ごとに分波して複数の単波長信号を生成し、該単波長信号の各々を前記光路切換部へ送り、
   前記光路切換部は、前記制御部から受け取った終端切換信号に応答して、前記複数の単波長信号を前記中継部に送り、かつ該中継部から前記複数の単波長信号のいずれかの単波長信号あるいは前記複数の単波長信号とは別の単波長信号を受け取ることができる終端状態と、前記複数の単波長信号を前記中継部で中継しない通過状態の２つの設定状態のいずれか一方の状態へ切換えを行うとともに、前記制御部から受け取った光路切換信号に応答して、前記複数の単波長信号のいずれかの単波長信号、あるいは前記別の単波長信号を単波長信号ごとに当該自己のノードに隣接する送信先ノードへの光路切換を行って、前記出力部へ送り、
   前記出力部は、送られてきた単波長信号ごとに共通の送信先ノードへの当該単波長信号を合波して出力波長多重信号を生成するとともに、該出力波長多重信号を当該共通の送信先ノードへ送り、
   前記中継部は、ルータと、該ルータが備える２以上のインタフェースに１対１に対応して設けられていて、前記光路切換部から受け取った前記複数の単波長信号を電気信号にそれぞれ変換して前記ルータに送るとともに、前記ルータから受け取った電気信号を、前記入力波長多重信号の複数の波長に対応する、互いに異なる波長の単波長信号にそれぞれ変換する変換装置とを備え、
   前記制御部は、
   前記自己のノードと、該自己のノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクス、及び、前記光路切換部の前記設定状態及び前記光路切換の状態を表す光路状態テーブルを記録しているとともに、前記自己のノードと該自己のノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルとを記録している記憶部と、
   前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び前記通過ノードの情報を含む予約パケットを、前記自己のノードに隣接するノード又は前記管理装置から受信し、あるいは予約失敗パケットを前記自己のノードに隣接するノードから受信して、前記記憶部に保存するパケット受信手段と、
   前記予約パケットの保存に応答して、当該自己のノードが前記始点ノード、前記終点ノードあるいは前記中継ノードのいずれであるかを判定するノード判定手段と、
   前記コストマトリクス及び前記保存された予約パケットの情報を参照して、前記自己のノードに隣接するノードの中で、前記始点ノード及び前記通過ノードを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、１又は２以上の送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして前記記憶部に保存する送信先ノード設定手段と、
   前記ノード判定手段での判定の結果、前記自己のノードが前記始点ノードの場合に、前記仮設定の送信先ノードの保存に応答して、前記光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する送信可能波長取得手段と、
   さらに、前記自己のノードが前記始点ノードの場合は、前記リンク状態テーブルを参照して、前記送信可能波長の中で、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されていない１又は２以上の波長を送信波長に仮設定し、あるいは、前記送信可能波長が全て、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている場合は、前記記憶部に保存された該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信波長設定手段と、
   前記ノード判定手段での判定の結果、前記自己のノードが前記中継ノードの場合は、前記仮設定の送信先ノードの各々に接続されている光ファイバに関して、前記リンク状態テーブルを参照して、前記予約パケットの送信波長の中から前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている波長を取り除くことにより、送信波長の変更を行い、及び前記予約パケットの送信波長が全て使用されている仮設定の送信先ノードへは、送信不可能と判定するとともに、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信波長変更手段と、
   前記自己のノードが前記始点ノードの場合は、前記送信波長の仮設定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの情報に、前記仮設定された送信波長の情報を追加して当該予約パケットを更新し、あるいは、前記自己のノードが前記中継ノードの場合は、前記送信波長の変更に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットを更新する予約パケット更新手段と、
   前記送信先ノード設定手段における判定で送信可能ノードが無い場合、又は、全ての送信先ノードに接続されている光ファイバで送信波長が使用されている場合は、予約失敗パケットを生成する予約失敗パケット生成手段と、
   前記ノード判定手段でのノード判定の結果、前記自己のノードが前記終点ノードの場合に、予約完了パケットを生成する予約完了パケット生成手段と、
   前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から該更新された予約パケットを読み出して、前記仮設定の送信先ノードに送信し、前記予約完了パケットが生成された場合は、該予約完了パケットを前記管理装置に送信し、又は、予約失敗パケットが生成された場合は、該予約失敗パケットを前記予約パケットの送信元に送信するパケット送信手段と、
   前記更新された予約パケットの送信数を、前記記憶部に読出し自在に保存する送信数保存手段と、
   前記予約失敗パケットの受信数を、前記記憶部から読み出した前記送信数と比較し、前記受信数が前記送信数と等しい場合は、送信可能ノードが無いと判定する予約失敗判定手段と、
   前記管理装置で生成されたパス設定信号の受信に応答して前記終端切換信号及び前記光路切換信号を生成し、該終端切換信号及び該光路切換信号を前記光路切換部へ送る切換信号生成手段と
   を備えることを特徴とするノード。
5. 前記制御部は、さらに、
   前記ノード判定手段での判定の結果、自己のノードが終点ノードである場合に、始点ノード及び終点ノード間に、両方向の光パスが予約されているか否かを判定する設定済経路判定手段と、
   前記設定済経路判定手段での判定の結果、両方向の光パスが設定されていないときは、前記記憶部に保存された予約パケットに含まれている終点ノード及び始点ノードを、それぞれ新たな始点ノード及び新たな終点ノードに設定し、前記新たな始点ノード及び新たな終点ノードを予約パケットに追加する予約パケット追加手段と
   を備えることを特徴とする請求項２又は４に記載のノード。
6. 複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークであって、
   前記ノードとして、請求項１〜５のいずれか一項に記載したノードを用いることを特徴とする光通信ネットワーク。
7. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、
   前記中継ノードにおいて、
   当該中継ノードに隣接するノードから、前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して前記中継ノードが備える記憶部に保存する予約パケット受信過程と、
   前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記中継ノードと該中継ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、該中継ノードに隣接するノードの中で、前記始点ノード及び前記通過ノードを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、前記送信コストが最も少ない送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして前記記憶部に保存する送信先ノード設定過程と、
   前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記中継ノードと該中継ノードに隣接するノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバに関して、前記予約パケットの送信波長が使用されていない場合は、送信可能と判定し、及び、使用されている場合は、送信不可能と判定するとともに、前記記憶部に保存された前記仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信可能判定過程と、
   前記送信可能の判定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの通過ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新過程と、
   更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から該更新された予約パケットを読み出して前記仮設定の送信先ノードへ送信する予約パケット送信過程と、
   前記仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードとして、さらに、前記送信先ノード設定過程、前記送信可能判定過程、前記予約パケット更新過程、及び前記予約パケット送信過程を行い、
   前記送信先ノード設定過程による判定で、前記送信可能ノードが無い場合は、前記予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、該予約失敗パケットを前記予約パケットの送信元に送信する
   ことを特徴とする光パス予約方法。
8. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、
   前記始点ノードにおいて、
   前記管理装置から、前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して前記始点ノードが備える記憶部に保存する予約パケット受信過程と、
   前記記憶部にあらかじめ保存されている、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する送信可能波長取得過程と、
   前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記始点ノードと該始点ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、該始点ノードに隣接するノードを送信可能ノードとしたときに、前記送信コストが最も少ない送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する送信先ノード設定過程と、
   前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記始点ノードと該始点ノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長であって、前記仮設定された送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されていない波長の１つを、送信波長として仮設定する送信波長設定過程と、
   前記送信波長の仮設定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの送信波長の情報に、前記仮設定された送信波長の情報を追加して、予約パケットを更新する予約パケット更新過程と、
   前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から更新された予約パケットを読み出して前記仮設定の送信先ノードに送信する予約パケット送信過程と、
   前記仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードとして、さらに前記送信先ノード設定過程、前記送信波長設定過程、前記予約パケット更新過程、及び前記予約パケット送信過程を行い、
   送信可能波長が無い場合、又は、送信可能ノードが無い場合は、前記予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、該新たな予約失敗パケットを前記管理装置に送信する
   ことを特徴とする光パス予約方法。
9. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、
   前記終点ノードにおいて、
   該終点ノードに隣接するノードから、前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して前記終点ノードが備える記憶部に保存する予約パケット受信過程と、
   前記始点ノード及び前記終点ノード間に、両方向の光パスが予約されているか否かを判定する設定済経路判定過程と
   を行い、
   前記両方向の光パスが予約されている場合は、予約完了パケットを生成し、該予約完了パケットを前記管理装置へ送り、
   前記両方向の光パスが予約されていない場合は、さらに、
   前記予約パケットに含まれている終点ノード及び始点ノードを、それぞれ新たな始点ノード及び新たな終点ノードに設定して、予約パケットに追加する予約パケット追加過程と、
   前記終点ノードが備える記憶部にあらかじめ保存されている、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する送信可能波長取得過程と、
   前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記新たな始点ノードである終点ノードと該終点ノード隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、前記終点ノードに隣接するノードを送信可能ノードとしたときに、前記送信コストが最も少ない送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する送信先ノード設定過程と、
   前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記新たな始点ノードに隣接するノードに対して送信を行う光ファイバで使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長であって、前記仮設定された送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されていない波長の１つを、送信波長として仮設定する送信波長設定過程と、
   前記送信波長の仮設定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの送信波長の情報に、前記仮設定された送信波長の情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新過程と、
   前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から該更新された予約パケットを読み出して、前記仮設定の送信先ノードに送信する予約パケット送信過程と、
   前記仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードとして、さらに前記送信先ノード設定過程、前記送信波長設定過程、前記予約パケット更新過程、及び前記予約パケット送信過程を行い、
   送信可能ノードが無い場合は、前記予約パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、該新たな予約失敗パケットを前記管理装置に送信する
   ことを特徴とする光パス予約方法。
10. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、
    前記中継ノードにおいて、
    当該中継ノードに隣接するノードから、前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して前記中継ノードが備える記憶部に保存する予約パケット受信過程と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記中継ノードと該中継ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、前記中継ノードに隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、１又は２以上の該送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして前記記憶部に保存する送信先ノード設定過程と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記中継ノードと、該中継ノードに隣接するノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、前記仮設定の送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されている波長を取り除くことにより、送信波長の変更を行う送信波長変更過程と、
    前記送信波長の変更に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの通過ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新過程と、
    前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から該更新された予約パケットを読み出して１又は２以上の仮設定の送信先ノードに送信する予約パケット送信過程と、
    前記更新された予約パケットの送信数を前記記憶部に読み出し自在に保存する送信数保存過程と、
    前記仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、前記予約失敗パケットの受信数と前記送信数とを比較して、一致する場合は、送信可能なノードが無いと判定する予約失敗判定過程とを行い、
    送信可能ノードが無い場合、又は、送信波長が無い場合は、前記予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、該新たな予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信する
    ことを特徴とする光パス予約方法。
11. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、
    前記始点ノードにおいて、
    前記管理装置から、前記始点ノード、前記終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して前記始点ノードが備える記憶部に保存する予約パケット受信過程と、
    前記始点ノードが備える記憶部にあらかじめ保存されている、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する送信可能波長取得過程と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記始点ノードと該始点ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、該始点ノードに隣接するノードである１又は２以上の送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する送信先ノード設定過程と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記始点ノードに隣接するノードに対して送信を行う光ファイバで使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長であって、前記仮設定された送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されていない１又は２以上の波長を、送信波長として仮設定する送信波長設定過程と、
    前記送信波長の仮設定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの送信波長の情報に、前記仮設定された送信波長の情報を追加して、予約パケットを更新する予約パケット更新過程と、
    前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から、該更新された予約パケットを読み出して、１又は２以上の前記仮設定の送信先ノードに送信する予約パケット送信過程と、
    前記更新された予約パケットの送信数を前記記憶部に保存する送信数保存過程と、
    前記仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、前記予約失敗パケットの受信数と前記送信数とを比較して、一致する場合は、送信可能なノードが無いと判定する予約失敗判定過程とを行い、
    送信可能なノードが無い場合、又は、送信波長が無い場合は、前記予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、該新たな予約失敗パケットを前記管理装置に送信する
    ことを特徴とする光パス予約方法。
12. 始点ノード、中継ノード及び終点ノードを含む複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている管理装置とを備える光通信ネットワークで、前記始点ノードから前記中継ノードを経て前記終点ノードに至る光パスを設定するにあたり、
    前記終点ノードにおいて、
    当該終点ノードに隣接するノードから、始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを受信して前記終点ノードが備える記憶部に保存する予約パケット受信過程と、
    前記始点ノード及び前記終点ノード間に、両方向の光パスが予約されているか否かを判定する設定済経路判定過程と
    を行い、
    両方向の光パスが予約されている場合は、予約完了パケットを生成し、該予約完了パケットを管理装置へ送り、
    両方向の光パスが予約されていない場合は、さらに、
    前記予約パケットに含まれている終点ノード及び始点ノードを、それぞれ新たな始点ノード及び新たな終点ノードに設定して、前記予約パケットに追加する予約パケット追加過程と、
    前記終点ノードが備える記憶部にあらかじめ保存されている、光路切換部の設定状態を表す光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する送信可能波長取得過程と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記新たな始点ノードである終点ノードと該終点ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、前記終点ノードに隣接するノードである１又は２以上の送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する送信先ノード設定過程と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記新たな始点ノードに隣接するノードに対して送信を行う光ファイバで使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、送信可能波長であって、前記仮設定された送信先ノードと接続されている光ファイバで使用されていない１又は２以上の波長を、送信波長として仮設定する送信波長設定過程と、
    前記送信波長の仮設定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの送信波長の情報に、前記仮設定された送信波長の情報を追加して、予約パケットを更新する予約パケット更新過程と、
    前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から、該更新された予約パケットを読み出して、１又は２以上の仮設定の送信先ノードに送信する予約パケット送信過程と、
    前記更新された予約パケットの送信数を前記記憶部に保存する送信数保存過程と、
    前記仮設定の送信先ノードから予約失敗パケットを受け取った場合には、前記予約失敗パケットの受信数と前記送信数とを比較して、一致する場合は、送信可能なノードが無いと判定する予約失敗判定過程とを行い、
    送信可能なノードが無い場合、又は、送信波長が無い場合は、前記予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成し、該新たな予約失敗パケットを前記管理装置に送信する
    ことを特徴とする光パス予約方法。
13. 入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備える、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備える、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで、中継ノードとして用いられるノードの制御部で実行されるプログラムであって、
    前記制御部に、
    始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケット、あるいは予約失敗パケットを、当該中継ノードに隣接するノードから受信して前記制御部が備える記憶部に保存するパケット受信手段と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記中継ノードと前記中継ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、中継ノードに隣接するノードの中で、前記始点ノード及び前記通過ノードと、前記予約失敗パケットの送信元のノードとを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、前記送信コストが最も少ない送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する送信先ノード設定手段と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記中継ノードと該中継ノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバに関して、前記予約パケットの送信波長が使用されていない場合は、送信可能と判定し、及び、使用されている場合は、送信不可能と判定するとともに、前記記憶部に保存された前記仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信可能判定手段と、
    前記送信可能の判定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新手段と、
    前記送信先ノード設定手段における判定で、送信可能ノードが無い場合は、前記予約失敗パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成する予約失敗パケット生成手段と、
    前記更新された予約パケットがある場合は、該更新された予約パケットを読み出して、前記仮設定の送信先ノードへ送信し、又は、該新たな予約失敗パケットが生成された場合は、当該新たな予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信するパケット送信手段と
    を実現させることを特徴とするプログラム。
14. 入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備える、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備える、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで、中継ノードとして用いられるノードの制御部で実行されるプログラムであって、当該ノードを自己のノードと称するとき、
    前記制御部に、
    始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを、自己のノードに隣接するノード又は前記管理装置から受信し、あるいは予約失敗パケットを、前記自己のノードに隣接するノードから受信するパケット受信手段と、
    前記予約パケットの保存に応答して、当該自己のノードが前記始点ノード、前記終点ノードあるいは前記中継ノードのいずれであるかを判定するノード判定手段と、
    前記自己のノードが備える記憶部にあらかじめ保存されている、前記自己のノードと該自己のノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、前記自己のノードに隣接するノードの中で、前記始点ノード及び前記通過ノードと、前記予約失敗パケットの送信元のノードとを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、前記送信コストが最も少ない送信可能ノードを送信先ノードに仮設定する送信先ノード設定手段と、
    前記ノード判定手段でのノード判定の結果、自己のノードが始点ノードの場合に、前記仮設定の送信先ノードの保存に応答して、前記記憶部にあらかじめ保存されている光路切換部の設定状態及び光路切換の状態を表す光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する送信可能波長取得手段と、
    さらに、自己のノードが前記始点ノードの場合は、前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記自己のノードと該自己のノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、前記送信可能波長の中で、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されていない波長の１つを送信波長に仮設定し、あるいは前記送信可能波長が全て、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている場合は、前記記憶部に保存された前記仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信波長設定手段と、
    前記ノード判定手段でのノード判定の結果、自己のノードが前記中継ノードの場合は、前記リンク状態テーブルを参照して、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバに関して、前記予約パケットの送信波長が使用されていない場合は、送信可能と判定し、及び、使用されている場合は、送信不可能と判定するとともに、前記記憶部に保存された前記仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信可能判定手段と、
    前記自己のノードが前記始点ノードの場合は、前記送信波長の仮設定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの送信波長の情報に、前記仮設定された送信波長の情報を追加して当該予約パケットを更新し、あるいは、自己のノードが前記中継ノードの場合は、前記送信可能の判定に応答して前記記憶部に保存された前記予約パケットの通過ノードの情報に、該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新手段と、
    前記送信先ノード設定手段における判定で、前記送信可能ノードが無い場合は、前記予約パケットとは異なる新たな予約失敗パケットを生成する予約失敗パケット生成手段と、
    前記ノード判定手段でのノード判定の結果、前記自己のノードが前記終点ノードの場合に、予約完了パケットを生成する予約完了パケット生成手段と、
    前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から該更新された予約パケットを読み出して、前記仮設定の送信先ノードに送信し、前記予約完了パケットが生成された場合は、該予約完了パケットを前記管理装置に送信し、又は、新たな予約失敗パケットが生成された場合は、該新たな予約失敗パケットを予約パケットの送信元に送信するパケット送信手段と
    を実現させることを特徴とするプログラム。
15. 入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備える、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備える、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで、中継ノードとして用いられるノードの制御部で実行されるプログラムであって、
    前記制御部に、
    始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケット、あるいは予約失敗パケットを、当該中継ノードに隣接するノードから受信して制御部が備える記憶部に保存するパケット受信手段と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記中継ノードと前記中継ノードに隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、前記中継ノードに隣接するノードの中で、前記始点及び通過ノードを送信不可ノードとして判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、１又は２以上の送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして前記記憶部に保存する送信先ノード設定手段と、
    前記記憶部にあらかじめ保存されている、前記中継ノードと該中継ノードに隣接する各ノードとの間の光ファイバ、該光ファイバでの送信の有無及び送信時に使用されている波長を表すリンク状態テーブルを参照して、前記予約パケットの送信波長の中から、該光ファイバで使用されている波長を取り除くことにより、該予約パケットの送信波長の変更を行い、及び、前記予約パケットの送信波長が全て使用されている仮設定の送信先ノードへは、送信不可能と判定するとともに、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信波長変更手段と、
    前記送信波長の変更に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの通貨ノードの情報に当該中継ノードの情報を追加して当該予約パケットを更新する予約パケット更新手段と、
    前記送信先ノード設定手段における判定で、送信先ノードが無い場合、又は、全ての仮設定の送信先ノードで送信波長が使用されている場合は、予約失敗パケットを生成する予約失敗パケット生成手段と、
    前記更新された予約パケットがある場合は、該予約パケットを１又は２以上の仮設定の送信先ノードへ送信し、又は、該新たな予約失敗パケットが生成された場合は、該新たな予約失敗パケットを前記予約パケットの送信元に送信するパケット送信手段と、
    前記更新された予約パケットの送信数を、前記記憶部に読出し自在に保存する送信数保存手段と、
    前記予約失敗パケットの受信数を、前記記憶部から読み出した前記送信数と比較し、前記受信数が前記送信数と等しい場合は、送信可能ノードが無いと判定する予約失敗判定手段と
    を実現させることを特徴とするプログラム。
16. 入力部、光路切換部、出力部、及び制御部を備える、複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されていて、予約パケットを生成する管理装置とを備える、始点ノードから中継ノードを経て終点ノードに至る光パスが設定される光通信ネットワークで、中継ノードとして用いられるノードの制御部で実行されるプログラムであって、当該ノードを自己のノードと称するとき、
    前記制御部に、
    始点ノード、終点ノード、送信波長及び通過ノードの情報を含む予約パケットを自己のノードに隣接するノード又は前記管理装置から受信し、あるいは予約失敗パケットを前記自己のノードに隣接するノードから受信するパケット受信手段と、
    前記予約パケットの保存に応答して、当該自己のノードが始点ノード、終点ノードあるいは中継ノードのいずれであるかを判定するノード判定手段と、
    前記自己のノードが備える記憶部にあらかじめ保存されている、隣接する各ノードとの間の送信コストを表すコストマトリクスを参照して、前記自己のノードに隣接するノードの中で、始点ノード及び通過ノードを送信不可ノードと判定し、かつ残りを送信可能ノードと判定したときに、１又は２以上の送信可能ノードを仮設定の送信先ノードとして前記記憶部に保存する送信先ノード設定手段と、
    前記ノード判定手段での判定の結果、前記自己のノードが前記始点ノードの場合に、前記仮設定の送信先ノードの保存に応答して、前記光路状態テーブルを参照して、送信可能波長を取得する送信可能波長取得手段と、
    さらに、前記自己のノードが前記始点ノードの場合は、前記リンク状態テーブルを参照して、前記送信可能波長の中で、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されていない１又は２以上の波長を送信波長に仮設定し、あるいは、前記送信可能波長が全て、前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている場合は、前記記憶部に保存された該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信波長設定手段と、
    前記ノード判定手段でのノード判定の結果、自己のノードが中継ノードの場合は、前記仮設定の送信先ノードの各々に接続されている光ファイバに関して、前記リンク状態テーブルを参照して、前記予約パケットの送信波長の中から前記仮設定の送信先ノードに接続されている光ファイバで使用されている波長を取り除くことにより、送信波長の変更を行い、及び前記予約パケットの送信波長が全て使用されている仮設定の送信先ノードへは、送信不可能と判定するとともに、当該仮設定の送信先ノードを送信不可ノードに書換える送信波長変更手段と、
    自己のノードが始点ノードの場合は、送信波長の仮設定に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットの情報に、前記仮設定された送信波長の情報を追加して当該予約パケットを更新し、あるいは、自己のノードが中継ノードの場合は、前記送信波長の変更に応答して、前記記憶部に保存された前記予約パケットを更新する予約パケット更新手段と、
    前記送信先ノード設定手段における判定で送信可能ノードが無い場合、又は、全ての送信先ノードに接続されている光ファイバで送信波長が使用されている場合は、予約失敗パケットを生成する予約失敗パケット生成手段と、
    前記ノード判定手段でのノード判定の結果、自己のノードが終点ノードの場合に、予約完了パケットを生成する予約完了パケット生成手段と、
    前記更新された予約パケットがある場合は、前記記憶部から該更新された予約パケットを読み出して、前記仮設定の送信先ノードに送信し、前記予約完了パケットが生成された場合は、該予約完了パケットを前記管理装置に送信し、又は、新たな予約失敗パケットが生成された場合は、該新たな予約失敗パケットを前記予約パケットの送信元に送信するパケット送信手段と、
    前記更新された予約パケットの送信数を、前記記憶部に読出し自在に保存する送信数保存手段と、
    前記予約失敗パケットの受信数を、前記記憶部から読み出した前記送信数と比較し、前記受信数が前記送信数と等しい場合は、送信可能ノードが無いと判定する予約失敗判定手段と
    を実現させることを特徴とするプログラム。
17. 前記制御部に、さらに、
    前記ノード判定手段でのノード判定の結果、自己のノードが終点ノードである場合に、始点ノード及び終点ノード間に、両方向の光パスが予約されているか否かを判定する設定済経路判定手段と、
    前記設定済経路判定手段での判定の結果、両方向の光パスが設定されていないときは、受信した予約パケットに含まれている終点ノード及び始点ノードを、それぞれ始点ノード及び終点ノードに設定し、前記設定された始点ノード及び終点ノードを予約パケットに追加する予約パケット追加手段と
    を実現させることを特徴とする請求項１４又は１６に記載のプログラム。

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