JP5121687B2 - 光分岐多重システムおよび光分岐多重装置 - Google Patents

Description

本発明は、光分岐多重システム、光分岐多重装置および光パス迂回プログラムに係り、光パスの収容替えを実現する光分岐多重システム、光分岐多重装置および光パス迂回プログラムに関する。

インターネットの普及に伴い、大容量のデータを長距離伝送する技術が必要となっている。一方、都市間のデータ転送を高速に行うために光ファイバーが敷設されている。さらに、更なる高速なデータ転送のため、複数の光波長を１本の光ファイバーに多重化させて伝送するＷＤＭ技術が普及している。

今までのＷＤＭ伝送技術は、多重化された光信号の特定の波長の光信号を分波し、特定のポートに出力していた。光分岐挿入部の光コネクタと波長とは、固定的に割り付けられ、トランスポンダと光分岐挿入部の光コネクタを光ファイバーで結ぶため、トランスポンダの波長は固定されていた。

光パスを管理するオペレーティングシステム（ＯｐＳ：Operating System）から光パスを開通させる場合、特許文献１に記載されているように、ＯｐＳは、物理的に定められたトランスポンダに定められた経路および波長に対して、トランスポンダの光送信機の発光操作や光分岐挿入部のスイッチ操作を制御し、光パスの開通処理を行っている。このため、光パスを別経路および別波長へ変更するためには、光分岐挿入部の光コネクタに接続されている光ファイバーを別の光コネクタに接続を替える必要があった。

これに対して最近では、ＷＤＭ側（伝送路側）の波長を自由に設定することができるトランスポンダおよび特定のポートに対し、任意の波長を分波する波長選択光スイッチ技術が実用化されている。これらの技術を用いることにより、光パスを管理するＯｐＳは、光パスの開通時、任意の波長を選択することができるようになった。

しかしながら、特許文献１のパスの管理は、単にＷＤＭ区間毎の波長の空き、塞がりを管理して、空き波長の一つを割り当てているに過ぎない。また、開通済みの光パスの収容換えを行うことも考慮していない。

特開２００２−１９８９８１号公報

波長選択光スイッチを用いた光分岐多重装置（ＯＡＤＭノード）の光パス管理では、開通させる光パスの波長を任意に選択できる。しかし、ＯＡＤＭノードにて波長変換を行うことは不可能であり、光パスの始点から終点に至るＷＤＭ区間の使用波長は同一にする必要がある。このため、光パスの開通および削除を繰り返した状態においては、新規に開通させたい経路上の全区間で同一波長が空いていないことがある。すなわち、この状態では、新規に光パスを開通させることができない。つまり、各区間の波長自体は空きがあるが、光パスを開通できないケースが発生し、ネットワークリソースの使用効率が低下する。

また、特許文献１の技術においては、別経路および別波長へ移動させる手段がない。このため、開通させたい光パスの始点から終点に至るＷＤＭ区間の使用波長を同一にするには、既に開通済みの光パスを一旦削除し、光パスの収容変更を行うことで、新規で開通させたい区間の波長を空ける必要がある。

上述した課題は、第１の光分岐多重装置と、第２の光分岐多重装置と、第３の光分岐多重装置と、複数の前記光分岐多重装置を制御する情報処理装置とからなり、前記第１の光分岐多重装置が具備する第１のトランスポンダは、前記第３の光分岐多重装置との間光パスの送信波長の変更手段を具備し、前記第２の光分岐多重装置が具備する第２のトランスポンダの出力ポートは、前記第１の光分岐多重装置と接続された第１の出力ポートと、前記第２の光分岐多重装置とに接続された第２の出力ポートを含み、前記第２のトランスポンダは、出力ポート選択手段を具備し、前記情報処理装置からの制御により、前記送信波長の変更手段は、送信波長を変更し、前記出力ポート選択手段は前記出力ポートを切替える光分岐多重システムにより、解決できる。

また、第１の方路からの第１の光多重信号と第１の光分岐挿入部からの第２の光多重信号とを増幅する第１の光増幅部と、第２の方路からの第３の光多重信号と第２の光分岐挿入部からの第４の光多重信号とを増幅する第２の光増幅部と、前記第１の光増幅部からの多重光信号を第１のスルー波長と第１のドロップ個別波長とに分離し、第２のスルー波長と第１のアッド波長とを多重する前記第１の光分岐挿入部と、前記第２の光増幅部からの多重光信号を前記第２のスルー波長と第２のドロップ個別波長とに分離し、前記第１のスルー波長と第２のアッド波長とを多重する前記第２の光分岐挿入部と、前記第１のドロップ波長の光信号を受信する第１のトランスポンダと、前記第２のアッド波長の光信号を送信する第２のトランスポンダと、前記第１のトランスポンダと前記第２のトランスポンダとを制御する監視制御部とからなり、前記第２のトランスポンダは、波長可変送信機を備え、前記監視制御部からの制御により、前記第２のアッド波長の波長を変化させる光分岐多重装置により、達成できる。

また、第１の方路からの第１の光多重信号と第１の光分岐挿入部からの第２の光多重信号とを増幅する第１の光増幅部と、第２の方路からの第３の光多重信号と第２の光分岐挿入部からの第４の光多重信号とを増幅する第２の光増幅部と、前記第１の光増幅部からの多重光信号を第１のスルー波長と第１のドロップ個別波長とに分離し、第２のスルー波長と第１のアッド波長とを多重する前記第１の光分岐挿入部と、前記第２の光増幅部からの多重光信号を前記第２のスルー波長と第２のドロップ個別波長とに分離し、前記第１のスルー波長と第２のアッド波長とを多重する前記第２の光分岐挿入部と、前記第１のドロップ波長の光信号を受信する第１のトランスポンダと、前記第２のアッド波長の光信号を送信する第２のトランスポンダと、前記第１のトランスポンダと前記第２のトランスポンダとを制御する監視制御部とからなり、前記第２のトランスポンダは、伝送路側送信機の出力部に、１入力２出力の光スイッチを設け、前記監視制御部からの制御により、送信経路を前記第２の方路から前記第１の方路へ変更する光分岐多重装置により、達成できる。

さらに、コンピュータを、開通させる区間の空き波長を調べる手段と、前記開通させる区間の端ノードの各波長のＳＷ状態を確認する手段と、ＳＷ状態がｏｆｆの波長の迂回ルート側の光パス有無を確認する手段と、前記開通させる区間のパス開通可否を判定する手段と、開通済みの光パスを他の波長に収容替えする手段と、前記開通させる区間のパスを開通させる手段として機能させるためのパス迂回プログラムにより、達成できる。

本発明によれば、開通可能な光パスの本数を増加させることができ、ネットワークのリソース使用効率をあげることができる。

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
まず、図１を参照して、光ネットワークの構成を説明する。ここで、図１は光ネットワークのブロック図である。

図１において、光ネットワーク５００は、高密度光波長多重（ＤＷＤＭ：Dense Wavelength Division Multiplexing）のリング網４００と、ＯｐＳ１と、ＤＣＮ（Data Communication Network）２とで構成されている。リング網４００は、４台のＯＡＤＭ（Optical Add/Drop Multiplexer）ノード１００を局間光ファイバー１０４により接続することによって、構成されている。

ＯＡＤＭノード１００は、ＯＡＤＭ部１０１と複数のトランスポンダ１０２を実装する。ＯｐＳ１は、複数のＯＡＤＭノード１００を制御して、光パス２００を開通する。なお、トランスポンダ１０２のポートに入出力されるクライアント信号には、１０ＧｂＥ、ＧｂＥ信号、ＳＴＭ−６４／ＯＣ−１９２、ＳＴＭ−１６／ＯＣ−４８、ＳＴＭ−４／ＯＣ−１２等がある。

ＯＡＤＭノード１００は、主回線とは別に監視制御専用のＯＳＣ（Optical Supervisory Channel）機能を有する。ＯｐＳ１とＯＡＤＭノード１００は、ＤＣＮ２に接続されたＯＡＤＭノード１００−１、１００−２をゲートウェイとして、論理的にネットワーク接続される。このＯＳＣを用いてＯｐＳ１は、ＴＬ１コマンド等を使い遠隔にてＯＡＤＭノード１００の監視制御を行う。
ＯＡＤＭ部１０１における局間光ファイバー１０４との接続口２つについて、一方を”Ｗｅｓｔ方向”、もう一方を”Ｅａｓｔ方向”と定義する。

図２を参照して、ＯＡＤＭノードのブロック構成を説明する。ここで、図２はＯＡＤＭのハードウェアブロック図である。図２において、ＯＡＤＭノード１００は、２台の光増幅部１０５、２台の光分岐挿入部１０７、ＩＦ部１０８、装置内監視制御部１０６から構成される。

光増幅部１０５は、波長多重信号光を電気信号に変換することなく局間伝送可能な信号光強度に一括増幅する。光分岐挿入部１０７は、光増幅部１０５より受信した波長多重信号光を分離し、任意の波長について分岐、挿入もしくは通過後、再度、波長多重を行い、光増幅部１０５に送信する。ＩＦ部１０８は、１波長毎にトランスポンダ１０２を有する。

トランスポンダ１０２は、ポートより受信したクライアント信号を波長多重するために適正な信号フォーマット、信号光強度、信号光波長に変換し、光分岐挿入部１０７へ送信する。また、トランスポンダ１０２は、光分岐挿入部１０７で分離した任意の波長を、外部端局装置と接続するために適正な信号フォーマット、信号光強度、信号光波長に変換し、ポートへ送信する。装置内監視制御部１０６は、ＯｐＳ１からの制御により装置設定を行う機能を有する。

ここで、ＯｐＳ１は、ＰＣ（Personal Computer）またはＷＳ（Work Station）等の一般的な情報処理装置である。ＯｐＳ１は、光パス２００を管理するためのソフトウェアをインストールし、ユーザにより起動される。

図３を参照して、ＯｐＳの機能ブロックを説明する。ここで、図３はＯｐＳの機能ブロック図である。図３において、ＯｐＳ１は、入力装置４、出力装置５、演算処理部６、通信処理部７、データベース部８で構成される。演算処理部６は、光パス開通処理部６０、開通シミュレーション処理部６１で構成される。また、データベース部８は、ノード接続情報テーブル６５、ＳＷ情報テーブル６６、パス情報テーブル６７、波長選択光スイッチ接続情報テーブル６８を保持する。

オペレータは、出力装置５を参照しながら、入力装置４を操作する。演算処理部６は、光パス開通処理部６０にて、光パス開通処理を実行する。演算処理部６は、開通シミュレーション処理部６１で開通シミュレーション処理を実行する。演算処理部６は、通信処理部７を介し、ＯＡＤＭノード１００に制御命令を送る。また、データベース部８は、光開通処理と開通シミュレーション処理に必要な情報を保有する。

図４を参照して、ＯｐＳのハードウェア構成を説明する。ここで、図４はＯｐＳのハードウェアブロック図である。図４において、ＯｐＳ１は、内部通信線１３で互いに接続された中央処理装置（ＣＰＵ）１０、メインメモリ１１、補助記憶装置（ＨＤＤ）１２、入力装置４、出力装置５で構成される。図４と図３との対比から明らかなように、図３の光パス開通処理部６０、開通シミュレーション処理部６１は、メモリ１１に保持されたプログラムをＣＰＵ１０が実行することで実現される。

図５を参照して、波長選択光スイッチによる光分岐挿入部の構成を説明する。ここで、図５は光波長の合波および分波の仕組みを説明する図である。図５において、光分岐挿入部１０７は、光分波部１０９と光合波部１１０で構成される。光合波部１１０は、スルー信号１１６と、トランスポンダからＡｄｄされた、波長の異なるｎ波長の光信号１１３を波長選択光スイッチＡＤＤモジュール１１１にて合波後、光増幅部を経由して、局間光ファイバー１０４に出力する。光分波部１０９は、入力された多重光信号からの任意のｎ波長の光信号を分波し、分波後の光信号１１２をトランスポンダ１０２に出力する。
トランスポンダ１０２からの送信光ファイバーは、光合波部１１０に接続される。一方、トランスポンダ１０２への受信光ファイバーは、光分波部１０９に接続される。

光分岐挿入部１０７を通過する各波長は、ａｄｄ、ｄｒｏｐ、ｔｈｒｏｕｇｈ、ｏｆｆのいずれか状態である。ａｄｄ／ｄｒｏｐは、光分岐挿入部が隣接ＯＡＤＭノードから／への光信号を特定の波長に合派／分波し、トランスポンダに光信号を送信／受信する状態である。ｔｈｒｏｕｇｈは、隣接ＯＡＤＭノードからの光信号の特定の波長について、トランスポンダへ送受信を行わず、別の隣接ＯＡＤＭノードへ送信する状態である。ｏｆｆは特定の波長の光信号を流さない状態である。

隣接ＯＡＤＭノード向けの信号は、光分岐挿入部１０７から光増幅部１０５へ出力される。隣接ＯＡＤＭノード向けの信号は、光増幅部１０５で増幅後、隣接ＯＡＤＭノードに送信される。隣接ＯＡＤＭノードからの光信号は、減衰しているため、光増幅部１０５で光信号を増幅後、光分岐挿入部１０７へ送信される。

図６を参照して、ＯＡＤＭリング網の光パスを説明する。ここで、図６はＯＡＤＭリング網のブロック図である。図６において、ＯＡＤＭリング網４００は、４台のＯＡＤＭノード１００で構成されている。各ＯＡＤＭノード１００は、トランスポンダ１０２を複数実装する。あるＯＡＤＭノード１００の特定の波長に設定されたトランスポンダ１０２は、別のＯＡＤＭノード１００の同一波長用のトランスポンダ１０２に１対１で接続する。この接続を光パス２００と呼ぶ。

ＯＡＤＭノード１００間の局間光ファイバー１０４は、波長多重された光信号を伝送する。ＯＡＤＭリング網４００は、４本の光パス（パス番号０００１〜０００４）が開通されている。ＯＡＤＭノードＡに実装されているトランスポンダ１０２は、３装置ある。ＯＡＤＭノードＡは、ＯＡＤＭノードＤを通って、ＯＡＤＭノードＣのトランスポンダに接続されている光パス０００１と、ＯＡＤＭノードＢに接続している光パス０００２と、ＯＡＤＭノードＢおよびＯＡＤＭノードＣを通って、ＯＡＤＭノードＤのトランスポンダに接続されている光パス０００３の終端ノードである。また、ＯＡＤＭリング網４００には、ＯＡＤＭノードＢからＯＡＤＭノードＣに接続している光パス０００４がある。

ここで、パス番号０００１とパス番号０００３は、共にＯＡＤＭノードＣとＯＡＤＭノードＤ間の局間光ファイバー１０４を通る。このため、パス番号０００１とパス番号０００３は、同一波長での設定はできない。同様に、パス番号０００３とパス番号０００４も同一波長での設定はできない。パス番号０００２とパス番号０００３も同様である。

図７を参照して、ＯＡＤＭノードから別のＯＡＤＭノードへ光パスを開通させる時に、その一部の経路に空き波長がない場合を説明する。ここで、図７はＯＡＤＭリング内で光パスを複数本、開通させた状態を説明する図である。図７において、左端のＡと右端のＡ’は、局間光ファイバーで接続されている。すなわち、ＯＡＤＭノードＡ〜ＯＡＤＭノードＤは、ＯＡＤＭ網４００を形成している。ＯＡＤＭ網４００において、局間光ファイバー内は、最大ｎ波長が多重化されて伝送されている。各ＯＡＤＭノード内の長方形は、トランスポンダ１０２である。トランスポンダ１０２の上下方向の位置は、波長に対応する。トランスポンダ１０２間を接続する実線は、光パスが開通されている状態を表す。一方、破線は、波長の空き状態を表す。光パスに付与された番号は、光パスを一意に識別するパス番号である。

トランスポンダ１０２は、ＯＡＤＭ部１０１側ポート数の違い（１または２）と、２ポート場合の接続状態（別経路／同経路）を区別して図示している。ＯＡＤＭ側ポート数が２ポートのトランスポンダ１０２Ａ、１０２Ｂは、ＯＡＤＭ側に２×１／１×２光スイッチを有する。また、別経路とは、ＯＡＤＭ側の２ポートがＷｅｓｔおよびＥａｓｔを意味する。同経路とは、ＯＡＤＭ側の２ポートが共にＷｅｓｔまたは共にＥａｓｔを意味する。トランスポンダ１０２のうち、２ポートで別経路をトランスポンダ１０２Ａと表記する。一方、２ポートで同経路をトランスポンダ１０２Ｂと表記する。

トランスポンダ１０２Ｂの伝送路側には、波長可変光送信機を設置する。トランスポンダ１０２Ｂの光スイッチを切替えるとき、トランスポンダ１０２Ｂは、送信波長も切替える。なお、トランスポンダ１０２Ｂは、無瞬断切り替えを考慮しないとき、光スイッチを設けず、伝送路側の波長可変光送信機を設けるのみでもよい。ただし、この場合、受信側ＯＡＤＭノードの波長選択スイッチの制御変更が必要である。また、他のトランスポンダ１０２／１０２Ａが波長可変光送信機を設置しても良い。

ＯＡＤＭリング網４００において、ＯＡＤＭノードＡからＯＡＤＭノードＢを経由して、ＯＡＤＭノードＣまで新規の光パス２０２を開通させる場合を考える。ここで、ＯＡＤＭノードＡとＯＡＤＭノードＢ間の局間ファイバー１０４−１に空き波長がない。このため、ＯＡＤＭノードＢを経由する光パスを開通させることができない。また、ＯＡＤＭノードＤを経由する逆向きの経路についても、ＯＡＤＭノードＡとＯＡＤＭノードＤ間の局間ファイバー１０４−４の空き波長とＯＡＤＭノードＤとＯＡＤＭノードＣ間の局間ファイバー１０４−３の空き波長が全て異なる波長のため、光パスを開通させることができない。

次に、開通済みの光パスの収容変更を行なう手順について、図８および図９を参照して説明する。ここで、図８は開通済みの光パスを逆経路へ迂回させて収容変更を行なう手順を説明する図である。図９は開通済みの光パスを別の波長に置き換えて収容変更を行なう手順を説明する図である。

図８において、ＯＡＤＭノードＡおよびＯＡＤＭノードＤに実装されているトランスポンダ１０２Ａは、２つのポートを持つ。各ポートは、Ｅａｓｔ、Ｗｅｓｔ方向のいずれかの経路を接続でき、且つ、２つの経路は別々の波長に設定できる。

ＯＡＤＭノードＡとＯＡＤＭノードＤのトランスポンダ１０２Ａは、Ｗｅｓｔ方向に接続する光分岐挿入部とＯＡＤＭノードのＥａｓｔ方向に接続する光分岐挿入部の両方に接続され、二つのポートは、それぞれ異なる経路に接続されている。

光パス開通時、２台のトランスポンダ１０２Ａは、一方のポートで接続を行なう（実線の光パス）。逆経路へ迂回させる場合、２台のトランスポンダ１０２Ａは、他方のポートで光パスを開通させ（破線の光パス）、迂回経路に信号の送受信を切替後、以前、使用していた光パスの削除処理を行なう。

図９において、ＯＡＤＭノードＡのトランスポンダ１０２Ｂは、２つのポートを、Ｅａｓｔ方向に接続する光分岐挿入部に接続している。一方、ＯＡＤＭノードＤのトランスポンダ１０２Ｂは、２つのポートをＷｅｓｔ方向に接続する光分岐挿入部に接続している。

光パス開通時、２台のトランスポンダ１０２Ｂは、ある一方のポートで接続を行なう（実線の光パス）。収容変更時、２台のトランスポンダ１０２Ｂは、他方のポートで別波長の光パスを新たに開通させて（破線の光パス）、信号の送受信を切替後、以前使用していた光パスの削除処理を行なう。

このように、新規に光パスを開通させるとき、開通させる光パスの一部の区間が別の光パスにより塞がっているため、新規に光パスを開通させることができない場合、既に開通済みの光パスを逆経路へ迂回または同一経路で別波長に切り替えることで、光パスの収容変更を行ない、新規の光パスを開通させる。

次に、光パスの収容変更による具体的なパス開通を説明する。なお、詳細な処理フローについては、後で説明する。
図１０ないし図１２を参照して、図７のＯＡＤＭリング網において、ＯＡＤＭノードＡからＯＡＤＭノードＢを経由して、ＯＡＤＭノードＣに至る新規の光パス２０２を開通させるときの収容変更を説明する。ここで、図１０ないし図１２は収容変更手順を説明する図である。

図７に戻って、ＯＡＤＭノードＡとＯＡＤＭノードＢ間の局間ファイバー１０４−１は、全ての波長が使用されている。このため、開通させたい区間に存在する光パスを移動させることで空き波長を確保する。移動させる光パスの対象となるのは、ＯＡＤＭノードＡとＯＡＤＭノードＢ間、および、ＯＡＤＭノードＢとＯＡＤＭノードＣ間を通る光パスである。

まず、新規開通パスの端点のノードに対して、移動対象となる光パスで、逆経路へ迂回可能な光パスが存在するかを、トランスポンダのポートの接続状態をチェックし、物理的に逆方向への迂回可能かをチェックする。図１０では、ＯＡＤＭノードＡにおいて、移動対象の光パスは、０６８５、０１５８、１６０３、１１０２、０６８３のパス番号を持つ光パスである。このうちパス番号０６８５、０１５８、１６０３、０６８３の光パスは、端点となるＯＡＤＭノードのトランスポンダの双方が逆向きのポート１０２Ａを接続していないため、物理的に逆方向への迂回はできない。これに対して、パス番号１１０２は、トランスポンダ１０２Ａが逆向きのポートを接続しているため、逆方向への迂回は可能である。

物理的に迂回可能であれば、次に、迂回経路上の波長の空き状態をチェックして、迂回可能な波長があれば、その波長を使って迂回処理を行うことで、新規開通パスのリソース確保を試みる。

迂回可能な波長がない場合は、さらに、迂回経路上に存在する光パスについて、同一経路上の別波長に切り替えることが可能か否かをチェックする。そして、可能であれば、別波長に移動させることで、迂回処理を行い、新規開通パスの為のリソース確保を試みる。

図７において、パス番号１１０２は、物理的に迂回可能であるが、迂回経路上となるＯＡＤＭノードＡからＯＡＤＭノードＤを経由して、ＯＡＤＭノードＣに至る経路では、同一波長の空きはない。このため、この経路上に存在する光パスで、別波長に変更可能な光パスの存在をチェックする。ここでは、パス番号５１６８の両端のトランスポンダ１０２Ｂが、同経路への接続ポートを持っている。したがって、空き波長である、波長番号２または波長番号４に変更できる。

図１０において、パス番号５１６８のパス両端のトランスポンダ１０２Ｂにおいて、伝送路側への送信波長を波長番号７から波長番号４にまず移動する。この結果、波長番号７を空き状態になる。図１１において、パス番号１１０２のパス両端のトランスポンダ１０２Ａにおいて、波長選択スイッチを切り替え光パスを逆方向に迂回させる。この結果、ＯＡＤＭノードＡからＯＡＤＭノードＢを経由し、ＯＡＤＭノードＣに至る経路上において、波長番号７が空き状態になる。図１２において、ＯＡＤＭノードＡからＯＡＤＭノードＢを経由して、ＯＡＤＭノードＣに至る新規光パス２０２を波長番号７で開通させる。
これらの処理を開通させたいパスの経路上に存在する光パスについて、順次、実施していくことで、光パスの収容変更を行い、新規開通パスの為のリソースを確保する。

次に、ＯＡＤＭノードのパッケージ実装と、新規開通処理に使用する各テーブルの内容について、図１３ないし図１７を参照して説明する。ここで、図１３はＯＡＤＭノードのパッケージ実装を説明する図である。図１４はノード接続情報テーブルを説明する図である。図１５はパス情報テーブルを説明する図である。図１６はＳＷ情報テーブルを説明する図である。図１７は波長選択スイッチ接続情報テーブルを説明する図である。

図１３において、（ａ）はトランスポンダと光分岐挿入部との接続を説明する図である。また、（ｂ）はＯＡＤＭノード正面図である。図１３（ｂ）において、ＯＡＤＭノードは２架構成であり、本棚状の部分が架である。また、各棚をユニットと呼ぶ。さらに、本の部分が部品を実装したパッケージである。また、架の上部に光分岐挿入部１０７が配置されている。図１３（ｂ）の一部を拡大したのが図１３（ａ）である。

図１３（ａ）において、パッケージはトランスポンダ１０２Ａおよびトランスポンダ１０２である。トランスポンダ１０２Ａの正面には、波長選択スイッチ側ポート（Ｗｅｓｔ）と波長選択スイッチ側ポート（Ｅａｓｔ）が設けられ、それぞれ波長選択スイッチ（Ｗｅｓｔ）と波長選択スイッチ（Ｅａｓｔ）と光ファイバーで接続されている。トランスポンダ１０２の正面には、波長選択スイッチ側ポート（Ｗｅｓｔ／Ｅａｓｔ）が設けられ、図示しない光ファイバーで波長選択スイッチ（Ｗｅｓｔ／Ｅａｓｔ）と接続される。なお、図示しないトランスポンダ１０２Ｂの正面には、波長選択スイッチ側ポート（Ｗｅｓｔ／Ｅａｓｔ）と波長選択スイッチ側ポート（Ｗｅｓｔ／Ｅａｓｔ）が設けられ、それぞれ波長選択スイッチ（Ｗｅｓｔ）または波長選択スイッチ（Ｅａｓｔ）と光ファイバーで接続される。

図１３（ｂ）に戻って、パッケージの実装位置は、「架番号．ユニット番号．パッケージ番号」で定義される。ＯＡＤＭノード１００において、左の架が架１、右が架２である。また、架１の下から順に、ユニット３〜ユニット５である。さらに、パッケージ番号は、左から順に１〜１６である。すなわち、図１３（ａ）の光トランスポンダ１０２Ａの実装位置は、１．５．１０である。

図１４において、ノード接続情報テーブル６５は、オペレータにより事前登録されるテーブルである。ノード接続情報テーブル６５は、リング名６５１、リングＮｏ６５２、ＯＡＤＭノード間の接続情報を登録する接続構成６５３の各フィールドで構成される。リング名６５１とリングＮｏ６５２は、ＯＡＤＭリング４００を一意に識別する情報である。ＯＡＤＭノードの接続構成６５３は、リング内の任意のノードを始点として、Ｅａｓｔ側に接続されるＯＡＤＭノードを順に登録する。

すなわち、図１４に示すリング名：千葉第一は、４つのＯＡＤＭノードから構成され、ｎｏｄｅ ＡのＥａｓｔ側がｎｏｄｅ Ｂで、ｎｏｄｅ ＢのＥａｓｔ側がｎｏｄｅ Ｃで、ｎｏｄｅ ＣのＥａｓｔ側がｎｏｄｅ Ｄで、ｎｏｄｅ ＤのＥａｓｔ側がｎｏｄｅ Ａとなる。このようにノード接続情報テーブル６５を登録することで、ＯｐＳ１は、ＯＡＤＭリング４００内のＯＡＤＭノードのＥａｓｔ側およびＷｅｓｔ側に接続されるＯＡＤＭノードの接続状況を把握する。

図１５において、パス情報テーブル６７は、開通した光パスの情報を管理する。パス情報テーブル６７は、パス番号６７１、波長番号６７２、パスの始点ＯＡＤＭノードＩＤ６７３、パス始点方向６７４、終点ＯＡＤＭノードＩＤ６７５、終点のＯＡＤＭノードから見たパスの開通方向６７６、および中継ＯＡＤＭノード６７７のフィールドで構成される。

パス番号６７１は、光パスを一意に決めるＩＤでＯｐＳ１がパス開通時に生成しセットする。波長番号６７２は、当該光パスが使用する波長である。ＯＡＤＭノードＩＤ６７３、６７５は、光パス終端のトランスポンダを収容しているＯＡＤＭノードである。パス方向６７４、６７６は、光パスを終端させるＯＡＤＭノードからの光パスの方向（Ｅａｓｔ／Ｗｅｓｔ）を管理する。中継ＯＡＤＭノード６７７は、光パスを中継するＯＡＤＭノードＩＤのリストである。なお、図１５のパス情報テーブル６７は、図７の状態である。

図１６において、ＳＷ情報テーブル６６は、波長番号６６１、ＯＡＤＭリング内に存在する各ＯＡＤＭノードに対しＥａｓｔ方向およびＷｅｓｔ方向のスイッチ状態をセットするフィールド６６２〜６６５で構成される。

スイッチ状態は、ａｄｄ／ｄｒｏｐ、ｔｈｒｏｕｇｈ、ｏｆｆのいずれかの状態を管理する。ａｄｄは、トランスポンダから光分岐挿入部の光合波部に光信号を送信することを意味する。ｄｒｏｐは、光分岐挿入部の光分波部からトランスポンダに光信号を送信することを意味する。ｔｈｒｏｕｇｈは、波長選択光スイッチのＷｅｓｔ側およびＥａｓｔ側からＥａｓｔ側およびＷｅｓｔ側に光信号を通すことを意味する。ｏｆｆは、光信号が通っていないことを意味する。なお、図１６のＳＷ情報テーブル６７は、図７の状態である。

図１７において、波長選択光スイッチ接続情報テーブル６８は、ＯＡＤＭノードＩＤ６８１、トランスポンダの実装位置情報６８２、波長選択光ＳＷ側のｐｏｒｔ数６８３、波長選択光スイッチ接続情報６８４、パス番号６８５、および運用系経路６８６の各フィールドで構成される。

ＯＡＤＭノードＩＤ６８１と実装位置情報６８２は、トランスポンダ１０２の実装位置を特定する。波長選択光ＳＷ側ｐｏｒｔ数６８３は、トランスポンダから波長選択光スイッチに接続可能なポート数を示す。迂回経路への収容替えは２ポートの場合可能で、１ポートの場合は不可能である。波長選択光スイッチ接続情報６８４は、トランスポンダが接続している波長選択光スイッチを示す。波長選択光スイッチ接続情報６８４は、２ポート実装しているトランスポンダのために２経路分登録できるが、１経路のみの登録もできる。このとき、他の１経路は未使用である。パス番号６８５は、パス情報テーブル６７のパス番号６７１と同一である。運用系６８６は、トランスポンダ１０２が運用している光分岐挿入部１０７を示す。

次に、図１８を参照して、ＯｐＳの新規光パスの開通処理のフローを説明する。ここで、図１８はＯｐＳの新規光パスの開通処理のフローチャートである。図１８において、ＯｐＳ１は、オペレータによるパスを開通させたい始点、終端となるＯＡＤＭノード、およびトランスポンダ情報を受け付ける（Ｓ５０１）。

ＯｐＳ１は、データベース部８に格納されているパス情報テーブル６７、および、波長選択光スイッチ接続情報テーブルを参照する。ＯｐＳ１は、さらに新規光パス開通時に指定したＯＡＤＭノードに実装されているトランスポンダが別の光パスで使用されているか否か、パス情報テーブル６７のＯＡＤＭノードＩＤ６７３、６７５および中継ＯＡＤＭノードＩＤ６７７および波長番号６７２を参照することで、開通させたい区間の空き波長をチェックする（Ｓ５０２）。ＯｐＳ１は、開通可能か判定する（Ｓ５０３）。空き波長がある場合（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、ＯｐＳ１は、その空き波長を使用して光パスを開通させて（Ｓ５０８）、終了する。

空き波長がない場合（Ｓ５０３：ＮＯ）、ＯｐＳ１は、光パスをＤＢ上で再配置し、該当区間の波長が空けられるかシミュレートする（Ｓ５０４）。ＯｐＳ１は、シミュレーションの結果、パス開通可能か判断する（Ｓ５０５）。開通可能な場合（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、ＯｐＳ１は、開通済みの光パスの収容換えを行なう（Ｓ５０６）。ＯｐＳ１は、新規光パスを開通させる区間の波長が全て空いたか確認する（Ｓ５０７）。全ての波長が空いた場合（ＹＥＳ）、ＯｐＳ１は、新規光パスを開通させて（Ｓ５０８）、終了する。新規光パスを開通させる区間の波長が全て空いていない場合（Ｓ５０７：ＮＯ）、ＯｐＳ１は、再度、開通済みの光パスの収容換えを行なう（Ｓ５０６）。ステップ５０５で開通不可能なとき（ＮＯ）、ＯｐＳ１は、処理を終了する。

具体的には、ＳＷ情報テーブル６６（図１６）において、ｎｏｄｅ Ａからｎｏｄｅ Ｃまでｎｏｄｅ Ｂを経由した区間を光パス開通させたい場合の迂回経路の検索について、ＯｐＳ１は、波長番号１から順にｎｏｄｅ ＡのＥａｓｔ側の各波長のスイッチ状態を確認する。ａｄｄ／ｄｒｏｐの場合、ＯｐＳ１は、ｎｏｄｅ ＡのＷｅｓｔ側の各波長のスイッチ状態を確認する。Ｗｅｓｔ側の各波長のスイッチがｏｆｆの時のみ迂回経路の候補となる。ＳＷ情報テーブル６６は、ｎｏｄｅ ＡのＷｅｓｔ側の波長番号７のスイッチ状態がｏｆｆである。

次に、ＯｐＳ１は、波長のスイッチがｏｆｆの波長番号における迂回経路の全てノードのスイッチ状態を調査する。迂回経路において光パスが存在する場合、ＯｐＳ１は、その光パスの波長選択光スイッチ接続情報テーブル６６を参照して、別の波長に経路変更可能か確認する。ＳＷ情報テーブル６６について、ＯｐＳ１は、ｎｏｄｅ Ｄおよびｎｏｄｅ Ｃの波長番号７のスイッチ状態を確認する。ＳＷ情報テーブル６６は、ｎｏｄｅ ＤのＷｅｓｔ側とｎｏｄｅ ＣのＥａｓｔ側がａｄｄ／ｄｒｏｐの状態である。

ＯｐＳ１は、波長選択光スイッチ接続情報テーブル６８を参照し、ｎｏｄｅ ＣのトランスポンダがＥａｓｔ側に２方路あり、ｎｏｄｅ ＤのトランスポンダがＷｅｓｔ側に２方路あり、同じパス番号５１６８であることが分かる。ＯｐＳ１は、ｎｏｄｅ ＤのＷｅｓｔ側の波長番号１から順にスイッチ状態を確認する。スイッチ状態がｏｆｆのとき、ＯｐＳ１は、この波長番号における次のノードのＥａｓｔ側のスイッチ状態を確認する。ＳＷ情報テーブル６６は、ｎｏｄｅ ＤのＷｅｓｔ側の波長番号２および４がｏｆｆである。このため、ＯｐＳ１は、ｎｏｄｅ ＣのＥａｓｔ側の波長番号２および４のスイッチ状態を確認する。ここでは、ｎｏｄｅ ＣのＥａｓｔ側の波長番号２および４のスイッチ状態がｏｆｆであるため、ＯｐＳ１は、波長２または４へ移行することが可能と分かる。最終的に、ＯｐＳ１は、ｎｏｄｅ Ａからｎｏｄｅ Ｃまでｎｏｄｅ Ｂを経由した波長番号７の波長を空けることができ新規で光パス開通させることができる。

図１９を参照して、光パスの迂回による新規パス開通シミュレーションのフローを説明する。ここで、図１９は図１８のステップ５０４の詳細なフローチャートである。である。具体的な方法は、図１０〜１１に示した通りである。なお、逆方向への迂回については、処理簡略化のため、同一波長に限定した処理としている。しかし、波長可変光送信機を使えば、同一波長に限定されない。

図１９において、ＯｐＳ１は、最初にループ処理用のカウンタｎおよびｍに１をセットする（Ｓ６０１）。ここで、ｎは波長のカウンタ、ｍはパスのカウンタである。次に、ＯｐＳ１は、新規光パスの端点のノードの波長番号ｎのＳＷ状態をＳＷ情報テーブル６８（図１７）にて確認する（Ｓ６０２）。ＯｐＳ１は、ＳＷ状態がａｄｄ／ｄｒｏｐか判定する（Ｓ６０３）。ＳＷ情報管理テーブル６８にａｄｄ／ｄｒｏｐが記録されていない場合（Ｓ６０３：ＮＯ）、ＯｐＳ１は、光パスの終端でないため、カウンタｎに１を追加し（Ｓ６１２）、ｎが最大値か判定する（Ｓ６１３）。ｎが最大値でない場合（Ｓ６１３：ＮＯ）、ＯｐＳ１は、ステップ６０２に戻る。ｎが最大値の場合（Ｓ６１３：ＹＥＳ）、光パスの収容換えができないため、シミュレーションの結果、新規パス開通不可として（Ｓ６１４）、終了する。

ステップ６０３で情報管理テーブルにａｄｄ／ｄｒｏｐが記録されている場合（ＹＥＳ）、ＯｐＳ１は、波長番号ｎの逆方向のＳＷの状態をＳＷ情報管理テーブル６６で確認するとともに、波長選択光スイッチ接続情報テーブル６８を参照し、該当光パスのトランスポンダの接続状態を確認する（Ｓ６０４）。ＯｐＳ１は、ＳＷ状態はｏｆfでしかも経路迂回可能か判定する（Ｓ６０５）。確認の結果、ＳＷ状態がｏｆｆでない、あるいは、該当光パスのトランスポンダが逆方向へのポート接続を行っていない場合（Ｓ６０５：ＮＯ）、カウンタｎに１を追加し（Ｓ６１２）、ｎが最大値か判定後（Ｓ６１３）、ｎが最大値でない場合は、再度新規光パスの端点のノードの波長番号ｎのＳＷ状態を確認する（Ｓ６０２）。

ステップ６０５の確認の結果、ＳＷ状態がｏｆｆで、かつ、該当光パスのトランスポンダが逆方向へのポート接続を行っている場合（ＹＥＳ）、ＯｐＳ１は、パス情報テーブルより波長番号ｎの迂回経路側の光パスを確認する（Ｓ６０６）。ＯｐＳ１は、迂回経路側の光パスの有無を判定する（Ｓ６０７）。光パスがない場合（Ｓ６０７：ＮＯ）、ＯｐＳ１は、新規パス開通可能と判定し（Ｓ６１５）、シミュレーションを終了する。

迂回経路側の光パスの有無を判定した結果、光パスがある場合（Ｓ６０７：ＹＥＳ）、ＯｐＳ１は、波長番号ｎで且つ光パスｍの波長選択光スイッチ接続情報テーブル６８を参照する（Ｓ６０８）。波長番号ｎで且つ光パスｍの波長選択光スイッチ接続情報テーブルの参照の結果に基づいて、ＯｐＳ１は、光パスｍが別の波長に変更可能か判定する（Ｓ６０９）。

波長変更できない場合（Ｓ６０９：ＮＯ）、ＯｐＳ１は、カウンタｎに１を追加し（Ｓ６１２）、ｎが最大値か判定後（Ｓ６１３）、ｎが最大値でない場合は、再度新規光パスの端点のノードの波長番号ｎのＳＷ状態を確認する（Ｓ６０２）。ｎが最大値の場合、ＯｐＳ１は、光パスの収容換えができないため、シミュレーションの結果、新規パス開通不可として（Ｓ６１４）、終了する。

ステップ６０９で波長変更ができる場合（ＹＥＳ）、波長番号ｎの全ての光パスにおいて、別の波長に経路変更可能か判定する（Ｓ６１０）。波長番号ｎの光パスが他にある場合（Ｓ６１０：ＮＯ）、ｍに１を加えて（Ｓ６１１）、再度、波長番号ｎで且つ光パスｍの波長選択光スイッチ接続情報テーブルを参照する（Ｓ６０８）。ステップ６１０で全ての光パスを確認したとき、ＯｐＳ１は、新規光パスの開通が可能と判断して（Ｓ６１５）、終了する。
本実施例によれば、開通可能な光パスの本数を増加させることができ、ネットワークのリソース使用効率をあげることができる。

光ネットワークのブロック図である。 ＯＡＤＭのハードウェアブロック図である。 ＯｐＳの機能ブロック図である。 ＯｐＳのハードウェアブロック図である。 光波長の合波および分波の仕組みを説明する図である。 ＯＡＤＭリング網のブロック図である。 ＯＡＤＭリング内で光パスを複数本、開通させた状態を説明する図である。 開通済みの光パスを逆経路へ迂回させて収容変更を行なう手順を説明する図である。 開通済みの光パスを別の波長に置き換えて収容変更を行なう手順を説明する図である。 収容変更手順を説明する図（その１）である。 収容変更手順を説明する図（その２）である。 収容変更手順を説明する図（その３）である。 ＯＡＤＭノードのパッケージ実装を説明する図である。 ノード接続情報テーブルを説明する図である。 パス情報テーブルを説明する図である。 ＳＷ情報テーブルを説明する図である。 波長選択スイッチ接続情報テーブルを説明する図である。 ＯｐＳの新規光パスの開通処理のフローチャートである。 図１８のステップ５０４の詳細なフローチャートである。

符号の説明

１…ＯｐＳ、２…ＤＣＮ、６…演算処理部、７…通信処理部、８…データベース部、６０…光パス開通処理部、６１…開通シミュレーション処理部、６５…ノード接続情報テーブル、６６…ＳＷ情報テーブル、６７…パス情報テーブル、６８…波長選択光スイッチ接続情報テーブル、１００…ＯＡＤＭノード、１０１…ＯＡＤＭ部、１０２…トランスポンダ、１０４…局間光ファイバー、１０５…光増幅部、１０６…装置内監視制御部、１０７…光分岐挿入部、１０８…ＩＦ部、１０９…光分波部、１１０…光合波部、１１１…波長選択光スイッチＡＤＤモジュール、１１２…波長選択光スイッチ出力光信号、１１３…波長選択光スイッチ入力光信号、２００…光パス、４００…リング網、５００…光ネットワーク。

Claims (4)

1. 第１の光分岐多重装置と、第２の光分岐多重装置と、第３の光分岐多重装置とがリング状に接続され、複数の前記光分岐多重装置を制御する情報処理装置を有する光分岐多重システムにおいて、
   前記光分岐多重装置は、出力する光信号の波長を変更できる複数のトランスポンダを有し、
   前記トランスポンダのうち２つのポートを有するものは、前記２つのポートを介してリング上で両隣に位置する２台の光分岐多重装置とそれぞれ接続されるか、または前記２つのポートを介してリング上で隣に位置する１台の光分岐多重装置に接続され、
   前記情報処理装置は、
   前記光分岐多重装置間で前記トランスポンダを１対１に接続してなるパスのそれぞれが、どの波長の光信号を使用しているかを管理する第１のテーブルと、
   各波長の光信号が、それぞれの前記光分岐多重装置において分岐、挿入または通過のうちどのように使用されているかを管理する第２のテーブルと、
   それぞれの前記光分岐多重装置において、前記トランスポンダのポートが他の光分岐多重装置とどのように接続されているか、または未使用かを管理する第３のテーブルとを有し、
   前記第１のテーブルを用いて、前記リング上の第１の区間で新たに開通するパスが使用できる波長が存在するか否かを確認し、
   新たに使用できる波長が前記第１の区間に無い場合、前記第２のテーブルおよび前記第３のテーブルを用いて、
   （１）前記第１の区間で他のパスが使用している波長を別の波長に変更することで、当該新たに開通するパスが当該区間で使用できる波長を作り出す、または、
   （２）前記リング上で前記第１の区間以外の区間である第２の区間を用いて前記パスを設定し、
   前記光分岐多重装置は、前記情報処理装置からの指示に応じて、
   前記トランスポンダが出力する光信号の波長を設定し、
   前記２つのポートを有するトランスポンダについて、どちらのポートを使用するのかを設定することを特徴とする光分岐多重システム。
2. 請求項１に記載の光分岐多重システムであって、
   前記情報処理装置は、前記第２の区間を用いて前記パスを設定する場合に、前記第２の区間で他のパスが使用している波長を別の波長に変更することで、当該新たに開通するパスが前記第２の区間で使用できる波長を作り出すことを特徴とする光分岐多重システム。
3. 請求項１に記載の光分岐多重システムであって、
   前記２つのポートを有するトランスポンダは、出力部に１入力２出力の光スイッチを設け、前記情報処理装置からの指示に応じて、前記光スイッチを切り替えて使用するポートに接続された出力を選択することを特徴とする光分岐多重システム。
4. 他の光分岐多重装置と接続されてリングネットワークを構成し、当該リングネットワークを介して他の光分岐多重装置との間で光信号を中継し、前記リングネットワークを介して受信した光信号を他のネットワークへ分岐し、または他のネットワークから受信した光信号を前記リングネットワークへ挿入する光分岐多重装置であって、
   前記光分岐多重装置は、出力する光信号の波長を変更できる複数のトランスポンダを有し、
   前記トランスポンダは、１入力２出力スイッチを介して２つのポートと接続され、
   前記２つのポートは、
   （１）１つのポートが、前記リングネットワークで隣に位置する他の光分岐多重装置と接続され、もう１つのポートが、反対側の隣に位置する他の光分岐多重装置と接続され、または、
   （２）前記リングネットワークで隣に位置する１台の他の光分岐多重装置にそれぞれ接続され、
   前記リングネットワーク上で使用される波長を管理する情報処理装置からの指示に応じて、前記トランスポンダの波長を設定し、前記１入力２出力スイッチを制御して前記２つのポートのどちらかを使用するよう制御する制御部を有することを特徴とする光分岐多重装置。

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