JP6099855B1 - 光中継装置、ネットワーク管理装置、光伝送システムおよび設定変更方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、複数の光中継装置により形成された光伝送ネットワーク、および光伝送ネットワークを管理するネットワーク管理装置を備えた光伝送システムの光中継装置（２０）であって、特定波長の光信号を生成可能な光送信装置（２３）と、波長単位での方路切り替えが可能な送信側波長選択スイッチ（２４）と、光送信装置を制御する送信側補償制御部（２１）と、を備え、送信側補償制御部は、光送信装置で生成される光信号が他の光中継装置を通過する際に発生する帯域制限の回数である帯域制限発生回数の情報をネットワーク管理装置から受信すると、受信した情報に基づき光送信装置の設定を変更して光信号の周波数を調整する。

Description

本発明は、波長多重された光信号を中継する光中継装置、ネットワーク管理装置、光伝送システムおよび設定変更方法に関する。

情報通信の大容量化は、波長多重光伝送システムにより実現されてきた。波長多重光伝送システムはＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）システムとも呼ばれる。近年では、スマートフォンをはじめとした通信端末の高性能化および機器間通信拡大に伴い１台の端末が送受信する情報の容量が増大してきており、情報通信の更なる大容量化が求められている。また、通信経路および通信装置に対する信頼性の向上と帯域の有効利用とを実現することを目的として、需要に合わせてネットワーク構成を変更して最適化することが可能なネットワークの実現に対する要求が高まっている。これらの要求に対応するため、非特許文献１で規定されているフレキシブルグリッド（Flexible Grid）に対応した多方路ＷＤＭシステムが実用化されている。フレキシブルグリッドに対応した多方路ＷＤＭシステムでは、各波長の帯域幅を変更することが可能である。

また、多方路ＷＤＭシステムでは、ネットワークの運用中に信号の宛先変更および経路切り替えなどを実施する機能が求められている。例えば、障害が発生すると、障害発生箇所を経由しないように信号の伝送経路を切り替える必要がある。ネットワークにおける中継地点としての中継ノードは、信号のパワー損失などの補償、経路制御、信号の挿入および分岐を行う。この中継ノードには、波長単位すなわち周波数単位で方路を制御する機能が必要である。例えば、非特許文献２には、波長単位で方路を制御可能な波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Wavelength Selective Switch）を備えて実現されたＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer）が記載されている。波長選択スイッチは、波長とポートの関係を任意に変更でき、更に透過周波数帯域も任意に変更可能である。

ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．６９４．１ "Wavelength-Selective Switches for ROADM Applications"，T.A.Strasser，Member，IEEE，and J.L.Wagener，IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS，VOL.16，NO.5，SEPTEMBER/OCTOBER 2010.

フレキシブルグリッドに対応した多方路ＷＤＭシステムでは、一般的に、上記の波長選択スイッチを使用する。波長選択スイッチは透過周波数帯域ごとにポートを割り当てているため、ある信号とそれに隣接する信号とが別のポートに指定されている場合には、その信号間において急峻な透過スペクトル特性による信号の分離が必要となる。しかし、理想的な透過スペクトル特性とすることは難しく、透過周波数帯域の端部近傍において信号のスペクトル成分が削られてしまう帯域制限が発生する。この帯域制限が発生する現象はＰＢＮ（Pass-Band Narrowing）とも呼ばれる。ＰＢＮが発生すると、信号の誤り率が増加するなどの信号の品質劣化が生じる。信号は通過する中継ノードの数に応じた分だけＰＢＮを受ける可能性があり、ＰＢＮによる信号の品質劣化は積み重なっていく。

ＰＢＮにより信号品質が劣化する問題の対策として、信号間にガードバンドを設けてＰＢＮの影響を小さくすることが考えられる。しかし、ガードバンドを設けた場合、信号が存在しない周波数帯域が増大し、有限な周波数スペクトル資源を有効に使うことができなくなるため、最大伝送容量の低下または周波数利用効率の低下といった別の問題が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送容量が低下するのを回避しつつ通信品質を向上させることが可能な光中継装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の光中継装置により形成された光伝送ネットワーク、および光伝送ネットワークを管理するネットワーク管理装置を備えた光伝送システムの光中継装置である。光中継装置は、特定波長の光信号を生成可能な光信号生成部と、波長単位での方路切り替えが可能な波長選択スイッチと、光信号生成部を制御する制御部と、を備える。制御部は、光信号生成部で生成される光信号が他の光中継装置を通過する際に発生する帯域制限の回数である帯域制限発生回数の情報をネットワーク管理装置から受信すると、受信した情報に基づき光信号生成部の設定を変更して光信号の周波数を調整する。

本発明にかかる光中継装置は、光伝送システムの伝送容量が低下するのを回避しつつ通信品質を向上させることができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる光伝送システムの一例を示す図 波長選択スイッチにおいて発生する帯域制限を説明するための図 波長選択スイッチの設定を変更した場合に発生する帯域制限を説明するための図 実施の形態１にかかる光伝送システムを構成するネットワーク管理装置および光中継装置の構成例を示す図 設定変更に伴いＰＢＮの発生状況が変化する光信号および中継ノードを説明するための図 実施の形態１にかかるネットワーク管理装置の動作例を示すフローチャート 実施の形態１にかかる送信側ノードの動作例を示すフローチャート 実施の形態１にかかる送信側ノードが保持する送信補償用参照テーブルの一例を示す図 実施の形態１にかかる送信側ノードが実施する送信側補償の一例を示す図 実施の形態１にかかる光伝送システムの動作概要のＳＴＥＰ［１］を示す図 実施の形態１にかかる光伝送システムの動作概要のＳＴＥＰ［２］を示す図 実施の形態１にかかる光伝送システムの動作概要のＳＴＥＰ［３］を示す図 実施の形態１にかかる光伝送システムの動作概要のＳＴＥＰ［４］を示す図 実施の形態１にかかる光伝送システムの動作概要のＳＴＥＰ［５］を示す図 実施の形態１にかかる光伝送システムの効果を説明するための図 実施の形態１にかかる光伝送システムを構成する各装置のハードウェア構成の一例を示す図 実施の形態２にかかる送信側ノードが実施する送信側補償の一例を示す図 実施の形態３にかかる送信側ノードが実施する送信側補償の一例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる光中継装置、ネットワーク管理装置、光伝送システムおよび設定変更方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる光伝送システムの一例を示す図である。実施の形態１にかかる光伝送システム１００は、フレキシブルグリッドに対応した多方路ＷＤＭシステム（多方路波長多重伝送システム）であり、ネットワーク管理装置１と光中継装置であるノード２〜６とにより構成されている。図１では記載を省略しているがノード２〜６は波長選択スイッチ（ＷＳＳ）を備えている。なお、ノードの数およびノード同士の接続関係は一例であり図１に示したものに限定されない。ノード２〜６は、光伝送路を介して１台以上の他のノードと接続されて光伝送ネットワークを形成している。具体的には、ノード２はノード３と接続され、ノード３はノード２、ノード４およびノード５と接続されている。ノード４はノード３およびノード６と接続され、ノード５はノード３およびノード６と接続されている。ノード６はノード４およびノード５と接続されている。また、ネットワーク管理装置１とノード２〜６のそれぞれとは図示を省略している制御用通信線を介して接続されている。

ネットワーク管理装置１は、光伝送ネットワークを管理する装置であり、光伝送ネットワークを形成しているノード２〜６の設定を変更する機能を有する。ノード２〜６は入力された光信号を予め決められた光伝送路へ出力する。光信号ごとの出力先はネットワーク管理装置１から指示される。

ここで、一般的な多方路ＷＤＭシステムに適用されている波長選択スイッチ（ＷＳＳ）が光信号を処理する際に発生する帯域制限（ＰＢＮ）について簡単に説明する。

図２は、ＷＳＳにおいて発生する帯域制限を説明するための図である。図２では、ＣＨ＃１〜＃４の４つの光信号が多重された状態でＷＳＳに入力し、ＷＳＳにおいて、４つの光信号が２つに分けられて２つの方路に中継される場合の例を示している。図２に示した例において、ＷＳＳは、入力された４つ光信号をＣＨ＃１および＃２と、ＣＨ＃３および＃４とに分け、異なる出力ポートから２つの方路へ出力している。この場合、各出力ポートの透過周波数帯域の端部に近い信号は帯域制限を受ける。具体的には、中継される前は隣り合った状態にあるＣＨ＃２の光信号およびＣＨ＃３の光信号が帯域制限を受けることになる。ＣＨ＃２の光信号は高周波側（ＨＦ：Higher Frequency）が帯域制限を受け、ＣＨ＃３の光信号は低周波側（ＬＦ：Lower Frequency）が帯域制限を受けることになる。なお、図２ではＣＨ＃２の光信号およびＣＨ＃３の光信号が帯域制限を受ける例を示したが、出力ポートの設定によっては、これらに加えて、ＣＨ＃１の光信号の低周波側、ＣＨ＃４の光信号の高周波側が帯域制限を受ける場合もある。

また、多方路ＷＤＭシステムの場合、ネットワークの運用中に各光信号の経路を変更することが可能であるが、経路を変更した場合には帯域制限が発生するノードおよび光信号が変化する場合がある。例えば、図２に示したＷＳＳの設定を変更し、入力された４つの光信号をＣＨ＃１とＣＨ＃２〜ＣＨ＃４とに分けて２つの方路へ中継するようにした場合には、帯域制限が発生する光信号が変化する。具体的には、経路変更前はＣＨ＃２の光信号の高周波側およびＣＨ＃３の光信号の低周波側において帯域制限が発生していたが、これらは経路変更後には発生しなくなり、代わりに、ＣＨ＃１の光信号の高周波側およびＣＨ＃２の光信号の低周波側において帯域制限が発生するようになる（図３参照）。図３は、ＷＳＳの設定を変更した場合に発生する帯域制限を説明するための図である。

以上のように、ＷＳＳが入力された各周波数の光信号を２つ以上に分けて異なる出力ポートから出力する場合、異なる出力ポートから出力されることになった光信号のうち、最も低周波側の光信号および最も高周波側の光信号は帯域制限を受ける可能性がある。このような問題に対して、本実施の形態にかかる光伝送システムでは、光伝送ネットワークにおける経路設定が変更された場合、設定変更の影響を受けて帯域制限が発生するノードおよび光信号を特定し、特定した光信号を送信しているノードの設定を変更して帯域制限の影響を低減する。

図４は、実施の形態１にかかる光伝送システムを構成するネットワーク管理装置および光中継装置の構成例を示す図である。

図４に示した光伝送システム１００は、図１に示したネットワーク管理装置１に対応するネットワーク管理装置１０と、図１に示したノード２〜６に対応する光中継装置２０および３０−１〜３０−ｎとを備える。ｎは２以上の整数とする。光中継装置２０と光中継装置３０−１〜３０−ｎとは同じ装置であるが、図４では、説明の便宜上、別の符号を付けている。これは、本実施の形態では光中継装置２０が光信号を送信するノードである送信ノードとして動作し、光中継装置３０−１〜３０−ｎが、ある方路から受けた光信号を他の光中継装置へ転送する中継ノードとして動作する場合の例を説明するためである。なお、送信側ノードである光中継装置２０については、光信号の送信に必要な構成要素、すなわち送信側ノードとして動作するために必要な構成要素のみを記載している。また、中継ノードである光中継装置３０−１〜３０−ｎは、光信号の中継に必要な構成要素、すなわち中継ノードとして動作するために必要な構成要素のみを記載している。以下の説明では、便宜上、光中継装置２０を送信側ノード２０と記載し、光中継装置３０−１〜３０−ｎを中継ノード３０−１〜３０−ｎと記載する場合がある。なお、中継ノード３０−１〜３０−ｎを区別する必要が無い場合には、これらをまとめて中継ノード３０と記載する。また、送信側ノード２０および中継ノード３０−１〜３０−ｎをまとめて単に「ノード」と記載する場合もある。

ネットワーク管理装置１０は、送信側ノード２０および中継ノード３０−１〜３０−ｎにより形成された光伝送ネットワークの状態を監視および管理し、各ノードのノード設定を制御する。ノード設定とは、各ノードがどの波長の光信号をどの出力ポートへ出力するかなど、光信号の中継動作に関する設定である。光伝送システム全体で考えたときは、伝送される各光信号の伝送経路に関する設定ともいえる。中継ノード３０は、光伝送ネットワークの中継地点に配置され、伝送路で生じるパワー損失などの補償、信号の経路制御、信号の挿入および分岐を行う。送信側ノード２０は、光伝送ネットワークを形成しているノードのうち、ノード設定の変更の際に送信側補償を行う対象となるノードである。送信側補償とは、光伝送ネットワークにおいて発生するＰＢＮを軽減するための処理である。送信側ノード２０から送出される信号は、伝送路を伝搬し、いくつかの中継ノード３０で中継され、伝送経路上の最後に位置しているノードにおいて分岐あるいは受信される。

ネットワーク管理装置１０は、ノード設定変更要求受付部１１、状態変化ノード算出部１２、通常ノード制御部１３、ＰＢＮ発生ノード制御部１４、ＰＢＮ発生ノード通知部１５およびＰＢＮ回数算出部１６を備える。

ノード設定変更要求受付部１１は、外部のネットワーク管理者などからノード設定変更の要求を受け付ける。ノード設定変更とは、各ノードの中継動作に関するパラメータ等の設定を変更することであり、ノードごとに、どの波長の光信号をどの出力ポートへ出力するのかの設定、どの波長の光信号をどの入力ポートで受信するのかの設定などを変更する。ノード設定変更の要求は、光伝送ネットワークにおける光信号の経路変更要求に相当する。ノード設定変更要求受付部１１は、光伝送ネットワークにおける光信号の経路変更要求を受け付ける要求受付部である。

状態変化ノード算出部１２は、ＰＢＮの発生状況が変化するノード、具体的には、ノード設定変更に伴いＰＢＮが発生しない状態からＰＢＮが発生する状態に変化するノードと、ノード設定変更に伴いＰＢＮが発生する状態からＰＢＮが発生しない状態に変化するノードとを算出する。状態変化ノード算出部１２は、ＰＢＮの発生状況が変化したノードを光信号ごとに算出する。すなわち、状態変化ノード算出部１２は、各光信号の伝送経路上に位置しているノードの中のどのノードでＰＢＮの発生状況が変化するかを、ノード設定変更の内容に基づいて算出する。状態変化ノード算出部１２は帯域制限発生回数算出部である。

通常ノード制御部１３は、ＰＢＮが発生していないノードに対して設定変更の命令等を行う。ＰＢＮ発生ノード制御部１４は、ＰＢＮが発生しているノードに対して設定変更の命令等を行う。なお、図４に示した例では中継ノード３０−１が通常ノード、中継ノード３０−ｎがＰＢＮ発生ノードとなっており、中継ノード３０−１に対しては通常ノード制御部１３が変更命令を行い、中継ノード３０−ｎに対してはＰＢＮ発生ノード制御部１４が変更命令を行っている。通常ノード制御部１３およびＰＢＮ発生ノード制御部１４が設定変更部を構成する。

ＰＢＮ発生ノード数通知部１５は、状態変化ノード算出部１２での算出結果を示すＰＢＮ発生ノード数を送信側ノード２０へ通知する。ＰＢＮ回数算出部１６は、各ノードの設定が変更される毎に、信号単位でのＰＢＮの発生回数を算出して保持する。ＰＢＮ回数算出部１６は、ＰＢＮ発生ノード数通知部１５がＰＢＮ発生ノード数を送信側ノード２０へ通知する際に、保持している信号単位でのＰＢＮの発生回数を送信側ノード２０へ通知する。ＰＢＮ発生ノード数通知部１５およびＰＢＮ回数算出部１６は情報送信部を構成する。

ネットワーク管理装置１０の全体動作について説明する。ネットワーク管理装置１０において、ノード設定変更要求受付部１１は、ネットワークの管理者または保守事業者などから、ノード設定の変更要求として、各光信号の宛先および経路の設定または変更、ノードごとの各光信号の挿入および分岐の設定または変更、などを行うための入力情報を受け付ける。受け付けた入力情報はノード設定変更情報として状態変化ノード算出部１２に渡される。

状態変化ノード算出部１２は、ノード設定変更要求受付部１１から受け取ったノード設定変更情報に基づいて、各中継ノードの設定変更に伴いＰＢＮの発生状況が変化する光信号および中継ノードを算出する。設定変更に伴いＰＢＮの発生状況が変化する光信号および中継ノードについて、図５を用いて説明する。図５は、設定変更に伴いＰＢＮの発生状況が変化する光信号および中継ノードを説明するための図である。図５に示したケース、具体的には、周波数軸上で連続したＣＨ＃１〜ＣＨ＃５の各光信号を中継する中継ノードにおいて、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃２の光信号が第１の出力ポートを透過し、かつＣＨ＃３〜＃５の光信号が第２の出力ポートを透過する状態（図５の上段に示した状態）から設定変更が行われ、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃３の光信号が第１の出力ポートを透過し、かつＣＨ＃４〜＃５の光信号が第２の出力ポートを透過する状態（図５の下段に示した状態）に変化するケースについて考える。このケースでは、設定変更に伴い、ＣＨ＃２の光信号は透過周波数帯域の端部に最も近い光信号ではなくなり、ＣＨ＃４の光信号は透過周波数帯域の端部に最も近い光信号となる。すなわち、設定変更に伴い、ＣＨ＃２の光信号ではＰＢＮが解消され、ＣＨ＃４の光信号ではＰＢＮが発生するようになる。よって、ＣＨ＃２およびＣＨ＃４の光信号は「ＰＢＮの発生状況が変化する光信号」に該当する。また、ＣＨ＃３の光信号については、設定変更前は第２の出力ポートの透過周波数帯域の低周波側の端部に最も近い光信号であったが、設定変更後は第１の出力ポートの透過周波数帯域の高周波側の端部に最も近い光信号になる。すなわち、設定変更に伴い、ＣＨ＃３の光信号の低周波側ではＰＢＮが解消され、高周波側ではＰＢＮが発生するようになる。このＣＨ＃３の光信号も「ＰＢＮの発生状況が変化する光信号」に該当する。また、設定変更により、中継する光信号の中の少なくとも１つにおいてＰＢＮの発生状況に変化を生じさせる中継ノード、すなわち、図５に示したような変化を生じさせる中継ノードが、「ＰＢＮの発生状況が変化する中継ノード」に該当する。

状態変化ノード算出部１２は、さらに、ＰＢＮが新たに発生するＰＢＮ発生ノードと、ＰＢＮが新たに解消されるＰＢＮ解消ノードと、ＰＢＮ発生ノードおよびＰＢＮ解消ノードのどちらにも該当しないがノード設定変更の対象である設定変更対象ノードとを算出し、信号単位での関連付けを行う。すなわち、状態変化ノード算出部１２は、光信号ごとに、その伝送経路上に位置している各ノードが、ＰＢＮ発生ノード、ＰＢＮ解消ノードおよび設定変更対象ノードのどれに該当するのかを求める。ここで、ＰＢＮは信号の低周波（ＬＦ）側および高周波（ＨＦ）側のいずれでも発生しうるため、状態変化ノード算出部１２は、ＬＦ側およびＨＦ側の両方について、ＰＢＮ発生状況の変化を算出する。なお、設定変更対象ノードとしては、例えば、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃３の光信号を中継するノードが、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃３の光信号を第１の出力ポートを透過させる設定から、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃３の光信号を第２の出力ポートを透過させる設定に変更するノードが該当する。この例では、ＣＨ＃１〜ＣＨ＃３の光信号の出力先のポートを変更しているが、設定変更の前後では、透過周波数帯域の両端に近いＣＨ＃１およびＣＨ＃３の光信号でＰＢＮが発生する状況、より詳細には、ＣＨ＃１の光信号の低周波側およびＣＨ＃３の光信号の高周波側でＰＢＮが発生する状況に変化はなく、ＰＢＮが新たに発生してもいないしＰＢＮが解消されてもいない。状態変化ノード算出部１２が算出した、ＰＢＮ発生状況が変化する光信号および中継ノードの情報は、通常ノード制御部１３、ＰＢＮ発生ノード制御部１４およびＰＢＮ発生ノード数通知部１５に送られる。

通常ノード制御部１３は、ＰＢＮ発生状況が変化する光信号および中継ノードの情報を状態変化ノード算出部１２から受け取ると、受け取った情報に基づいて、ＰＢＮ発生ノード以外の中継ノードに対する制御命令を生成し、該当する中継ノードへ送信する。ＰＢＮ発生ノード制御部１４は、ＰＢＮ発生状況が変化する光信号および中継ノードの情報を状態変化ノード算出部１２から受け取ると、受け取った情報に基づいて、ＰＢＮ発生ノードに対する制御命令を生成し、該当する中継ノードへ送信する。ＰＢＮ発生ノード数通知部１５は、ＰＢＮ発生状況が変化する光信号および中継ノードの情報を状態変化ノード算出部１２から受け取ると、受け取った情報を送信側ノード２０へ送信する。ＰＢＮ発生ノード数通知部１５は、状態変化ノード算出部１２から受け取った情報をそのまま、各送信側ノード２０へ送信してもよいし、受け取った情報を解析して送信側ノード２０毎に必要な情報に分類したうえで、各送信側ノード２０へ送信するようにしてもよい。ＰＢＮ発生ノード数通知部１５は、例えば、受け取った情報の中からＣＨ＃１の光信号に関する情報を抽出し、ＣＨ＃１の光信号を送信する送信側ノード２０へ送信するようにしてもよい。

ＰＢＮ回数算出部１６は、光伝送ネットワーク内を伝送される各光信号が現時点で受けているＰＢＮの回数を、ＬＦとＨＦとに分けて、光信号単位で算出する。すなわち、ＰＢＮ回数算出部１６は、各光信号について、ＬＦ側でＰＢＮが発生している回数とＨＦ側でＰＢＮが発生している回数とを算出する。ＰＢＮ回数算出部１６は、ノード設定変更の際に、中継ノードから更新完了通知を受信するごとに、ＬＦ側でＰＢＮが発生している回数（以下、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ））とＨＦ側でＰＢＮが発生している回数（以下、ＰＢＮ発生回数（ＨＦ））と光信号ごとに算出し、算出した、光信号ごとのＰＢＮ発生回数（ＬＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＨＦ）を最新のＰＢＮ発生回数として保持する。各光信号のＰＢＮ発生回数（ＬＦ）は、対応する光信号のＬＦ側で実際に発生しているＰＢＮの数、すなわち光信号が伝送経路上で実際に受けているＬＦ側のＰＢＮの回数を示す。各光信号のＰＢＮ発生回数（ＨＦ）は、対応する光信号のＨＦ側で実際に発生しているＰＢＮの数、すなわち光信号が伝送経路上で実際に受けているＨＦ側のＰＢＮの回数を示す。なお、以下の説明ではＰＢＮ発生回数（ＬＦ）とＰＢＮ発生回数（ＨＦ）とをまとめて「ＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）」と称する場合がある。

送信側ノード２０は、送信側補償制御部２１、送信側補償更新完了通知部２２、光送信装置２３および送信側波長選択スイッチ（ＷＳＳ）２４を備える。送信側ノード２０は、特定周波数の光信号を生成して光伝送路に送出する。

送信側補償制御部２１は、光送信装置２３および送信側波長選択スイッチ２４を制御する制御部であり、ネットワーク管理装置１０から受信した情報に基づいて、光送信装置２３および送信側波長選択スイッチ２４の少なくとも一方を制御し、送信側ノード２０が送信する光信号の送信側補償を行う。送信側補償制御部２１がネットワーク管理装置１０から受信する情報は、光信号が他の光中継装置を通過する際に発生するＰＢＮの回数の情報であり、この情報にはＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）が含まれる。

送信側補償更新完了通知部２２は、送信側補償制御部２１が光送信装置２３および送信側ＷＳＳ２４の少なくとも一方を制御することによる送信側補償が完了すると、送信側補償が完了したことをネットワーク管理装置１０に通知する。

光送信装置２３は、光信号を生成してネットワークへ送出するための装置であり、特定波長の光を生成可能な光源２５を内部に含む。光源２５は、搬送波周波数を調整可能であり、例えばレーザーダイオード（ＬＤ：Laser Diode）で実現される。光送信装置２３は、特定波長の光信号を生成可能な光信号生成部である。ＷＤＭシステムでは、一般に複数の光送信装置が各ノードに設置され、各送信装置で生成された、異なる搬送周波数の複数の光信号がネットワークに送出される。図４では記載を省略しているが、送信側ノード２０は光送信装置２３を複数備えているものとする。複数の光送信装置２３の各々で生成された光信号は送信側ＷＳＳ２４を通過し、それぞれの方路に送出される。

送信側ＷＳＳ２４は、光送信装置２３で生成された光信号を、光信号ごとに決められた方路に送出する。

中継ノード３０は、ノード設定変更制御部３１、ノード設定変更完了通知部３２および中継ノード側波長選択スイッチ（ＷＳＳ）３３を備える。中継ノード３０は、波長多重された状態の光信号であるＷＤＭ光信号を他の中継ノード３０または送信側ノード２０から受け取り、受け取ったＷＤＭ光信号を他の中継ノード３０へ中継する。中継ノード３０は、ＷＤＭ光信号を中継する際に、ＷＤＭ光信号に対して光信号を加える処理である挿入処理、および、ＷＤＭ光信号から一部または全ての光信号を抽出する処理である分岐処理、の一方または双方を実施することが可能である。

中継ノード側ＷＳＳ３３は、中継ノード３０を通過する光信号の経路切替、中継ノード３０を通過する光信号に対する光信号の挿入、中継ノード３０を通過する光信号に含まれている光信号の一部または全てを分岐させるために用いられる。ここで、中継ノード側ＷＳＳ３３は、中継ノード３０が接続される方路および中継ノード３０が実現する機能に応じて、１つあるいは複数個用いられる。ノード設定変更制御部３１は、ネットワーク管理装置１０から受信したノード設定変更命令をもとに、中継ノード側ＷＳＳ３３の設定を変更する。ノード設定変更完了通知部３２は、ノード設定変更制御部３１による中継ノード側ＷＳＳ３３の設定変更が完了すると、中継ノード３０側の設定変更が完了したことをネットワーク管理装置１０に通知する。

つづいて、本発明の動作、具体的には、光信号の経路切替などに伴いＰＢＮが新たに発生する前に、送信側ノード２０があらかじめ送信側補償のための設定を更新し、ＰＢＮによる信号品質劣化を低減する動作について、図６〜図１４を用いて説明する。

図６は、実施の形態１にかかるネットワーク管理装置１０の動作例を示すフローチャートである。図６に示したように、ネットワーク管理装置１０が実行する動作は常時ループのフローとなっており、ループ開始とループ終了の間の処理を繰り返す。

ネットワーク管理装置１０は、動作を開始後、管理する中継ノードからノード設定変更完了の通知を受信したか否かを確認する（ステップＳ１）。なお、ネットワーク管理装置１０は、動作を開始直後は送信側ノード２０および各中継ノード３０のいずれに対してもノード設定の変更命令を出していないため、ステップＳ１での判定結果は「Ｎｏ」となる。ノード設定変更完了の通知を受信していない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、ネットワーク管理装置１０は、光信号の経路切替などを行う場合に生じるノード設定の変更要求があるかを確認する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、ノード設定変更要求受付部１１が、ネットワーク管理者などからノード設定変更の要求を受け付けたか否かを確認する。ノード設定の変更要求がない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。

ノード設定の変更要求がある場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ネットワーク管理装置１０は、ＰＢＮの発生状況が変化する光信号および中継ノードを算出する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、状態変化ノード算出部１２が、上述した、各ノードの設定変更に伴いＰＢＮの発生状況が変化する光信号および中継ノードを算出する。ＰＢＮの発生状況が変化する光信号の算出において、状態変化ノード算出部１２は、各光信号のＬＦ側およびＨＦ側のそれぞれについて、ＰＢＮの発生状況を特定し、ＰＢＮが発生する中継ノードの数を示すＰＢＮ発生ノード数を算出する。ＬＦ側のＰＢＮ発生ノード数をＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）、ＨＦ側のＰＢＮ発生ノード数をＰＢＮ発生ノード数（ＨＦ）とする。各光信号のＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）は、ノード設定の変更を行うと対応する光信号のＬＦ側で新たに発生するＰＢＮの数、すなわち、現時点では発生していないがノード設定の変更完了に伴いＬＦ側で発生するＰＢＮの数を示す。各光信号のＰＢＮ発生ノード数（ＨＦ）は、ノード設定の変更を行うと対応する光信号のＨＦ側で新たに発生するＰＢＮの数、すなわち、現時点では発生していないがノード設定の変更完了に伴いＨＦ側で発生するＰＢＮの数を示す。以下の説明では、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）とＰＢＮ発生ノード数（ＨＦ）とをまとめて「ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）」と称する場合がある。

ネットワーク管理装置１０は、ステップＳ４に続いて、ＰＢＮ発生ノード以外の全てのノードに対してノード設定の変更命令を送信する（ステップＳ５）。このステップＳ５は、通常ノード制御部１３が実行する。通常ノード制御部１３は、ネットワーク管理者などから受け付けたノード設定変更要求の内容を示すノード設定変更情報を状態変化ノード算出部１２から受け取り、ノード設定変更情報に基づいて、ノード設定の変更命令を生成する。

ネットワーク管理装置１０は、ステップＳ５に続いて、ＰＢＮが発生する光信号の送信側ノードに対して、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を送信する（ステップＳ６）。ステップＳ６で送信するＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）は、ステップＳ４で状態変化ノード算出部１２が算出したＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＨＦ）である。また、ステップＳ６で送信するＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）は、ＰＢＮ回数算出部１６が算出して保持している光信号ごとのＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）である。このステップＳ６では、ＰＢＮ発生ノード数通知部１５がＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を送信し、ＰＢＮ回数算出部１６がＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を送信する。なお、送信側ノードは、ステップＳ６でネットワーク管理装置１０が送信したＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を受信した場合、受信した情報に基づいて送信側補償のための設定変更を行う。また、送信側ノードは、送信側補償のための設定変更が完了すると、その旨を示す通知をネットワーク管理装置１０に対して行う。

ネットワーク管理装置１０は、ステップＳ６に続いて、ステップＳ６でＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）の送信先とした全ての送信側ノードから送信側補償のための設定の変更すなわち更新が完了した旨の通知を受けたか否かを確認する（ステップＳ７）。このステップＳ７において、ネットワーク管理装置１０は、対象の送信側ノードの全てから送信側補償のための設定の更新が完了した旨の通知が一定時間内に行われたかどうかを確認し、一定時間が経過しても送信側補償のための設定の更新が完了した旨の通知を未受信の送信側ノードがある場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。これにより、通知を受信するまではＰＢＮ発生ノードのノード設定変更は実施されない。ネットワーク管理装置１０は、対象の送信側ノードの全てから送信側補償のための設定の更新が完了した旨の通知が一定時間内に行われた場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、送信側補償のための設定更新が完了した送信側ノードから送信される光信号のＰＢＮ発生ノードに対してノード設定の更新命令を送信する（ステップＳ８）。このステップＳ８は、ＰＢＮ発生ノード制御部１４が実行する。ステップＳ８を実行した後はステップＳ１に戻る。その後、ステップＳ８でノード設定の変更命令を送信した相手先のＰＢＮ発生ノードからノード設定変更完了の通知を受信した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ネットワーク管理装置１０は、光信号単位でＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を更新するとともに、更新結果を対応する送信側ノードに送信する（ステップＳ２）。すなわち、ネットワーク管理装置１０は、各光信号のＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を更新し、更新後の各光信号のＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を対応する送信側ノードに送信する。対応する送信側ノードとは、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）が更新された光信号を送信する送信側ノードである。このステップＳ２では、状態変化ノード算出部１２が、保持しているＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を更新し、ＰＢＮ回数算出部１６が、保持しているＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を更新する。また、ＰＢＮ発生ノード数通知部１５が更新後のＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を対応する送信側ノードに送信し、ＰＢＮ回数算出部１６が更新後のＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を対応する送信側ノードに送信する。

図７は、実施の形態１にかかる送信側ノード２０の動作例を示すフローチャートである。

送信側ノード２０は、動作を開始すると、まず、過去にネットワーク管理装置１０から受信して保持しておいたＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を使用して送信側補償を実施する（ステップＳ２１）。送信側ノード２０は、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を送信補償用参照テーブルと比較し、送信する光信号の周波数を調整することにより送信側補償を行う。図８は、送信補償用参照テーブルの一例を示す図である。図８に示した送信補償用参照テーブルは、ＰＢＮ発生数とこれに対応する調整量とを含んでいる。なお、ＰＢＮ発生数は、ＰＢＮ発生回数とＰＢＮ発生ノード数の加算結果に相当するが、ステップＳ２１を実行する時点ではノード設定の変更が発生しておらずＰＢＮ発生ノードが０であるため、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）がＰＢＮ発生数に相当する。調整量とは調整対象の光信号の周波数に関わる調整量である。送信側ノード２０においては、送信側補償制御部２１が光送信装置２３に対して光源２５の発振周波数の変更を指示し、送信する光信号の周波数を調整する。このとき、送信側補償制御部２１は、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＨＦ）のそれぞれを送信補償用参照テーブルと比較し、送信する光信号の周波数を調整して送信側補償を行う。すなわち、送信側補償制御部２１は、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）に基づく送信側補償とＰＢＮ発生回数（ＨＦ）に基づく送信側補償とを行う。

図９を用いて送信側補償の例を説明する。図９は、実施の形態１にかかる送信側ノードが実施する送信側補償の一例を示す図である。図９は、送信側ノード２０がＣＨ＃１の光信号およびＣＨ＃２の光信号を生成して送信する場合に、伝送経路上の中継ノード３０において発生する低周波側（ＬＦ側）のＰＢＮを補償する例を示している。図９は、送信側補償を行わない場合の動作例を上段に示し、送信側補償を行った場合の動作例を下段に示している。また、上段および下段において、送信側ノードから送信されるＣＨ＃１の光信号およびＣＨ＃２の光信号の状態を左側、伝送経路の途中にある中継ノードを通過するＣＨ＃１の光信号およびＣＨ＃２の光信号の状態を中央、受信側ノードが受信するときのＣＨ＃１の光信号およびＣＨ＃２の光信号の状態を右側に示している。

図９に示した例では、送信側ノード２０がＣＨ＃１の光信号の周波数を高周波側にシフトさせることにより送信側補償を行っている。送信側補償を行わない場合、図９上段に示したように、ＣＨ＃１の光信号は、中継ノードを通過する際に、低周波側でＰＢＮが発生する。これに対して、下段に示したように、送信側補償を行い、ＣＨ＃１の光信号の周波数を高周波側へ調整することでＰＢＮを軽減できる。

なお、図９の例では、低周波側に発生しているＰＢＮを補償するために光信号を高周波側にシフトさせているが、高周波側に発生しているＰＢＮを補償する場合には、光信号を、ＰＢＮ発生回数（ＨＦ）に応じた調整量だけ低周波側にシフトさせる。

送信側ノード２０は、ステップＳ２１に続いて、受信側ノード、すなわち光信号の伝送経路上の最後に位置するノードとの間で通信を開始する（ステップＳ２２）。

次に、送信側ノード２０は、ネットワーク管理装置１０からＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を受信したか否かを確認する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３では、図６に示したステップＳ６でネットワーク管理装置１０から送信されるＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を受信したか否かを確認する。このステップＳ２３は送信側補償制御部２１が実行する。

送信側補償制御部２１は、ネットワーク管理装置１０からＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を受信しない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ステップＳ２３を繰り返す。ネットワーク管理装置１０からＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を受信した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、送信側補償制御部２１は、受信したＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）とＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）を加算し、加算結果に基づいて送信側補償の設定を更新する（ステップＳ２４）。具体的には、送信側補償制御部２１は、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）とＰＢＮ発生回数（ＬＦ）とを加算してＬＦ側ＰＢＮ発生数を求め、また、ＰＢＮ発生ノード数（ＨＦ）とＰＢＮ発生回数（ＨＦ）とを加算してＨＦ側ＰＢＮ発生数を求め、これらの加算結果（ＬＦ側ＰＢＮ発生数，ＨＦ側ＰＢＮ発生数）を用いて送信側補償を行う。なお、送信側ノードが２つ以上の光信号の送信元である場合、送信側補償制御部２１は、光信号ごとに、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）とＰＢＮ発生回数（ＬＦ）との加算、および、ＰＢＮ発生ノード数（ＨＦ）とＰＢＮ発生回数（ＨＦ）との加算を行う。また、ある１つの信号について、ＬＦ側およびＨＦ側の双方でＰＢＮが発生している場合、送信側補償制御部２１は、この信号のＬＦ側ＰＢＮ発生数と、ＨＦ側ＰＢＮ発生数と、を用いて送信側補償を行う。すなわち、送信側補償制御部２１は、ＬＦ側ＰＢＮ発生数およびＨＦ側ＰＢＮ発生数のそれぞれを送信補償用参照テーブルと比較して、光信号の周波数の調整方向および調整量を決定する。調整方向は、ＬＦ側ＰＢＮ発生数がＨＦ側ＰＢＮ発生数よりも多い場合は、ＬＦ側からＨＦ側への方向となり、逆の場合は逆方向となる。ＬＦ側ＰＢＮ発生数とＨＦ側ＰＢＮ発生数が同じ場合は調整を行わなくてもよい。なお、ステップＳ２４では、ネットワーク管理装置１０からＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を受信し、これらを送信側補償制御部２１が加算することとしたが、ネットワーク管理装置１０が加算処理を行い、加算結果（ＬＦ側ＰＢＮ発生数およびＨＦ側ＰＢＮ発生数）を送信側ノード２０の送信側補償制御部２１へ送信するようにしてもよい。

次に、送信側ノード２０は、送信側補償の更新が完了したか否かを確認する（ステップＳ２５）。更新が完了していない場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、ステップ２３に戻る。更新が完了した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、送信側ノード２０は、ネットワーク管理装置１０に送信側補償設定の更新完了を通知し（ステップＳ２６）、ステップＳ２３に戻る。

図１０〜図１４は、実施の形態１にかかる光伝送システムの動作概要の一例を示す図である。図１０〜図１４に示した例は、信号が送信側ノードから送出され、中継ノード＃Ａ〜＃Ｅを通過している様子を示している。図１０〜図１４において、「オペレータ入力」とはネットワークの管理者、保守業者などが信号の宛先などを入力して光伝送ネットワークにおける各光信号の伝送経路の設定を変更することを意味する。また、図１０〜図１４に示した例では、ＣＨ＃１の光信号の低周波（ＬＦ）側に着目して、この光信号のＬＦ側でのＰＢＮの発生状況が変化するノードの数を算出し、送信側補償を行っている。ＬＦ側でのＰＢＮの発生状況が変化するノードには、設定変更に伴い新たにＬＦ側でＰＢＮが発生するノードと、設定変更に伴いＬＦ側でＰＢＮが発生しなくなった（ＰＢＮが解消された）ノードと、が含まれる。

図１０がＳＴＥＰ［１］の動作を示し、図１１がＳＴＥＰ［１］に続くＳＴＥＰ［２］の動作を示し、図１２がＳＴＥＰ［２］に続くＳＴＥＰ［３］の動作を示し、図１３がＳＴＥＰ［３］に続くＳＴＥＰ［４］の動作を示し、図１４がＳＴＥＰ［４］に続くＳＴＥＰ［５］の動作を示している。

図１０に示したＳＴＥＰ［１］でオペレータ入力が行われる前のＰＢＮの発生状況は、中継ノード＃ＡのＬＦ側でＰＢＮが発生しており、その他の中継ノード＃Ｂ〜＃ＥのＬＦ側ではＰＢＮが発生していない状態である。この時のＰＢＮ発生回数（ＬＦ）は「１」である。この状態でオペレータ入力があると、ネットワーク管理装置は、オペレータ入力に伴いＰＢＮの発生状況がどのように変化するかを計算する。図示した例では、ネットワーク管理装置は、ＣＨ＃１の光信号のＰＢＮの発生状況が変化し、中継ノード＃ＡでのＰＢＮが解消され、一方、中継ノード＃Ｃおよび＃ＤにおいてＰＢＮが発生することを算出する。この結果、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）が「＋２」となる。

ネットワーク管理装置は、次に、図１１のＳＴＥＰ［２］に示したように、ＰＢＮ発生ノード以外の中継ノードを対象として、ノード設定の変更命令を送信する。具体的には、ネットワーク管理装置は、中継ノード＃Ａおよび＃Ｂに対してノード設定の変更命令を送信し、ノード設定の変更を指示し、さらに、送信側ノード１に対して、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）を通知する。なお、中継ノード＃Ｅは、ＰＢＮ発生ノードには該当しないがノード設定を変更する必要ないものに該当し、ネットワーク管理装置からノード設定の変更命令が送信されない。

中継ノード＃Ａおよび＃Ｂは、ノード設定の変更命令を受けるとノード設定の変更を行い、これが完了すると、中継ノード＃Ａで発生していたＬＦ側のＰＢＮが解消される。その結果、ＰＢＮの発生状況は、中継ノード＃Ａ〜＃ＥのＬＦ側ではＰＢＮが発生していない状態となる。なお、中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄは新たにＰＢＮが発生する中継ノード（ＰＢＮ発生ノード）であるが、この時点では中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄのノード設定変更が完了していないため、中継ノード＃Ｃおよび＃ＤのＬＦ側でもＰＢＮが発生していない。中継ノード＃Ａおよび＃Ｂは、ノード設定の変更が完了すると、ノード設定の変更完了通知をネットワーク管理装置へ送信する。

また、送信側ノードは、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）の通知を受けると、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）に基づいて送信側補償を行う。図示した例では、送信側ノードはＣＨ＃１の光信号の周波数を高周波側に０．６ＧＨｚシフトさせている。送信側ノードは、送信側補償のための設定変更が終了すると、送信側補償の更新完了通知をネットワーク管理装置へ送信する。

ネットワーク管理装置１０は、次に、図１２のＳＴＥＰ［３］に示したように、ＰＢＮ発生ノード以外の中継ノードの全てからノード設定の変更完了通知を受けると、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）を「０」に更新する。これは、ノード設定の変更完了により中継ノード＃Ａで発生していたＰＢＮが解消されるためである。その後、ネットワーク管理装置１０は、送信側ノードから送信側補償の更新完了通知を受けると、ＰＢＮ発生ノードである中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄに対して、ノード設定の変更命令を送信する。

中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄは、ノード設定の変更命令を受けるとノード設定の変更を行い、これが完了すると、中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄでは、ＣＨ＃１の光信号のＬＦ側でＰＢＮが発生するようになる。その結果、ＰＢＮの発生状況は、中継ノード＃Ａ、＃Ｂおよび＃ＥのＬＦ側ではＰＢＮが発生していない状態、中継ノード＃Ｃおよび＃ＤのＬＦ側ではＰＢＮが発生している状態となる。中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄは、ノード設定の変更が完了すると、ノード設定の変更完了通知をネットワーク管理装置へ送信する。

ここで、ネットワーク管理装置１０がＰＢＮ発生ノードである中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄに対してノード設定の変更命令を送信した後、これに対するノード設定の変更完了通知を受ける前に、オペレータ入力が再度行われるとする（図１３のＳＴＥＰ［４］）。この場合、ネットワーク管理装置１０は、上記のＳＴＥＰ［１］と同様に、オペレータ入力に伴いＰＢＮの発生状況がどのように変化するかを計算する。図示した例では、ネットワーク管理装置は、ＣＨ＃１の光信号のＰＢＮの発生状況が変化し、中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄに加えて、中継ノード＃ＥにおいてもＰＢＮが発生することを算出する。この結果、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）が「＋３」となる。なお、この時点では、上記のＳＴＥＰ［３］において中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄに対して送信したノード設定の変更命令に対応する応答、具体的にはノード設定の変更完了通知を受けていない。そのため、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）は更新されずに「０」のままとなる。

その後、ネットワーク管理装置１０は、図１４のＳＴＥＰ［５］に示したように、中継ノード＃Ｃおよび＃Ｄからノード設定の変更完了通知を受けると、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）を「＋１」に更新するとともにＰＢＮ発生回数（ＬＦ）を「＋２」に更新する。さらに、ネットワーク管理装置１０は、送信側ノードに対して、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）を通知する。この通知を受けた送信側ノードは、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）に基づいて送信側補償を行う。図示した例では、送信側ノードはＣＨ＃１の光信号の周波数をデフォルト位置、すなわち送信側補償を行わない場合の周波数から高周波側に０．９ＧＨｚシフトさせている。送信側ノードは、送信側補償のための設定変更が終了すると、送信側補償の更新完了通知をネットワーク管理装置１０へ送信する。

以上のように、ネットワーク管理装置は、オペレータ入力、具体的には、光伝送ネットワークの設定変更のためのノード設定変更情報が入力されると、入力された情報に基づいて、設定変更が必要な中継ノードに対する設定変更命令の送信を行う処理と、ＰＢＮの新規発生箇所および解消箇所、すなわち、ＰＢＮが新たに発生する中継ノードおよびＰＢＮが解消される中継ノードを、光信号ごとに、ＬＦ側とＨＦ側とに分けて算出し、算出結果（ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ））を送信側補償で使用する情報として、各光信号を生成して送信する中継ノードである送信側ノードの各々へ送信する処理と、を行う。設定変更命令の送信は、まず、ＰＢＮが発生する中継ノードであるＰＢＮ発生ノードに該当しない中継ノードへの送信を実施し、ＰＢＮ発生ノードへの送信は、送信側ノードが送信側補償のための設定変更を完了した後に実施する。

本実施の形態にかかる光伝送システム１００の効果について、実施の形態１にかかる光伝送システムの効果を説明するための図である図１５を参照しながら説明する。図１５は、図９に示した送信側補償を実施する場合のＣＨ＃１の信号品質の劣化量であるペナルティの例を示す図である。図１５では、光源２５の発振周波数（相対値）に対する信号品質のペナルティを相対値で示している。ペナルティとしては、隣接信号からの混信に起因するものと中継ノードでのＰＢＮに起因するものとを考慮している。光源２５の発振周波数を正の方向すなわち高周波側に移動させると、隣接信号からの混信起因のペナルティが主となる。一方、光源２５の発振周波数を負の方向すなわち低周波側に移動させると、ＰＢＮ起因のペナルティが主となる。ノード設定変更前はＰＢＮ発生回数（ＬＦ）が１であり、これに合わせて光源２５の発振周波数が最適値の−１ＧＨｚ付近に設定されている。この状態でノード設定変更を行い、ＬＦ側ＰＢＮが３に増大した場合には、ＰＢＮ起因のペナルティが大きく増加することがわかる。一方、送信側補償をノード設定変更前に行う場合には、ＰＢＮ発生回数（ＬＦ）が増大する前に光源２５の発振周波数を−０．５ＧＨｚ付近に調整することで、過大なペナルティの発生を防ぐことができる。

なお、本実施の形態にかかる光伝送システムでは、ネットワーク管理装置１０がＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を算出し、送信側ノードへ通知することとしたが、送信側ノードが、自身が送信する光信号のＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）を算出し、算出結果に応じた送信側補償の設定を行うようにしてもよい。この場合、ネットワーク管理装置１０は、ノード設定の変更を指示する操作をネットワーク管理者などから受け付けると、受け付けた指示内容を示すノード設定変更情報を各送信側ノードへ送信する。

次に、光伝送システム１００を構成する各装置のハードウェア構成について説明する。図１６は、光伝送システム１００を構成する各装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

ネットワーク管理装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、システムＬＳＩ（Large Scale Integration）などのプロセッサ２０１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成されるメモリ２０２と、入出力インタフェース２０３と、通信インタフェース２０４とにより実現することが可能である。プロセッサ２０１、メモリ２０２、入出力インタフェース２０３および通信インタフェース２０４はバス２００に接続され、バス２００を介してデータおよび制御情報などの受け渡しを相互に行うことが可能である。メモリ２０２には、各種データおよびプログラムなどが格納される。入出力インタフェース２０３は、信号の経路切替、挿入および分岐の設定などの入力情報の読み込みに使用する。通信インタフェース２０４は、制御信号線路２３０を介して、各光中継装置からの情報の受信、および各光中継装置への制御信号の送信に使用する。ネットワーク管理装置１０は、メモリ２０２に格納されている、ネットワーク管理装置１０として動作するためのプログラムをプロセッサ２０１が実行することにより実現される。

光中継装置２０および３０は、ネットワーク管理装置１０を構成しているプロセッサ２０１、メモリ２０２、入出力インタフェース２０３および通信インタフェース２０４と同様のデバイスであるプロセッサ２１１、メモリ２１２、入出力インタフェース２１３および通信インタフェース２１４と、信号の挿入に用いる挿入用ＷＳＳ２１５と、信号の分岐に用いる分岐用ＷＳＳ２１７と、中継および経路切替に用いる中継用ＷＳＳ２１６と、信号を送出する光送信装置２１８とにより実現することが可能である。これらのデバイスはバス２１０に接続され、バス２１０を介してデータおよび制御情報などの受け渡しを相互に行うことが可能である。入出力インタフェース２１３は、挿入用ＷＳＳ２１５、分岐用ＷＳＳ２１７および中継用ＷＳＳ２１６への制御信号の送受信、光送信装置２１８への制御信号の送受信に使用する。通信インタフェース２１４は、制御信号線路２３０を介して、ネットワーク管理装置１０との制御信号の送受信に使用する。光中継装置２０および３０は、メモリ２１２に格納されている、光中継装置２０または３０として動作するためのプログラムをプロセッサ２１１が実行することにより実現される。

実施の形態２．
実施の形態２にかかる光伝送システムの構成は実施の形態１にかかる光伝送システム１００と同様である。また、実施の形態２にかかるネットワーク管理装置および光中継装置の構成は、それぞれ、実施の形態１にかかるネットワーク管理装置１０および光中継装置２０，３０と同様である。本実施の形態では、実施の形態１と異なる点について説明する。

本実施の形態にかかる光伝送システムは、送信側ノードである光中継装置２０が実施する送信側補償が実施の形態１にかかる光伝送システムと異なる。

図１７は、実施の形態２にかかる光中継装置が送信側ノードである場合に実施する送信側補償の一例を示す図である。本実施の形態にかかる送信側ノード２０は、送信側ＷＳＳ２４を使用して送信側補償を行う。具体的には、送信側ノード２０において、制御部である送信側補償制御部２１が、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ／ＨＦ）およびＰＢＮ発生回数（ＬＦ／ＨＦ）に基づいて、送信側ＷＳＳ２４の透過周波数帯域の設定を変更する。送信側ノード２０の送信側補償制御部２１は、光信号ごとに、ＰＢＮ発生ノード数（ＬＦ）とＰＢＮ発生回数（ＬＦ）とを加算してＬＦ側ＰＢＮ発生数を求め、また、ＰＢＮ発生ノード数（ＨＦ）とＰＢＮ発生回数（ＨＦ）とを加算してＨＦ側ＰＢＮ発生数を求め、ＬＦ側ＰＢＮ発生数およびＨＦ側ＰＢＮ発生数のそれぞれを送信補償用参照テーブルと比較し、送信側ＷＳＳ２４の透過周波数帯域のスペクトル形状を決定する。送信側ＷＳＳ２４の透過周波数帯域のスペクトル形状は、送信側ＷＳＳ２４に周波数グリッド単位で与える減衰量を設定することである程度任意に制御できる。周波数グリッドは例えば１２．５ＧＨｚである。図１７に示すように、送信側ＷＳＳ２４として使用する波長選択スイッチでは、ＰＢＮが生じる周波数領域に対応する周波数グリッドの透過率が周囲の周波数グリッドの透過率よりも高くなるように減衰量を設定することにより、ＰＢＮの影響を低減できる。この際に、どれだけの減衰量を各周波数グリッドに与えるかは、ＬＦ側ＰＢＮ発生数およびＨＦ側ＰＢＮ発生数に応じて変わる。本実施の形態にかかる送信側補償制御部２１が送信側補償で使用する送信補償用参照テーブルは、ＰＢＮ発生数とこれに対応する減衰量とを含んだ構成、すなわち、図８に示した送信補償用参照テーブルの調整量を減衰量とした構成とすればよい。

本実施の形態にかかる光伝送システムを構成する各装置のハードウェア構成は、実施の形態１にかかる光伝送システムを構成する各装置のハードウェア構成と同様である。

実施の形態２の効果について説明する。図１７に示すように、信号がＰＢＮを受ける周波数領域（周波数グリッド）を送信側ＷＳＳ２４の透過周波数帯域のスペクトル形状で補償（プリエンファシスともいう）することで、中継ノードで生じるＰＢＮの度合いを低減でき、その結果、信号品質劣化を抑制できる。

なお、本実施の形態で説明した送信側補償に加えて、実施の形態１で説明した送信側補償、すなわち光源２５の発振周波数を変更して光信号の周波数を調整する制御を併せて行うようにしてもよい。

実施の形態３．
実施の形態３にかかる光伝送システムの構成は実施の形態１にかかる光伝送システム１００と同様である。また、実施の形態３にかかるネットワーク管理装置および光中継装置の構成は、それぞれ、実施の形態１にかかるネットワーク管理装置１０および光中継装置２０，３０と同様である。本実施の形態では、実施の形態１と異なる点について説明する。

本実施の形態にかかる光伝送システムは、送信側ノードである光中継装置２０が実施する送信側補償が実施の形態１，２にかかる光伝送システムと異なる。

本実施の形態にかかる送信側ノード２０が実施する送信側補償では、複数の光送信装置２３から出力される複数の光信号の周波数間隔を連携して調整する。光送信装置２３が複数の光源を備え、複数の光信号を生成する構成において複数の光信号の周波数間隔を調整してもよい。送信側ノード２０は、光信号単位での調整を行って送信側補償を実施するのではなく、単一の光送信装置２３あるいは複数の光送信装置２３から出力される異なる搬送周波数をもつサブキャリア（ＳＣ：Subcarrier）群で構成される一つの信号において、サブキャリア単位で周波数間隔を連携して調整するようにしてもよい。送信側ノード２０の送信側補償制御部２１は、光送信装置２３の光源２５の設定を変更してＳＣ＃１とＳＣ＃２の周波数間隔を調整する。なお、サブキャリア群で構成される信号はスーパーチャネルと呼ばれ、フレキシブルグリッドに対応した多方路ＷＤＭシステムへの適用報告が公知としてなされている。例えば、図１８に示したように、ＳＣ＃１の低周波側でＰＢＮが生じる場合に、ＳＣ＃１とＳＣ＃２の周波数間隔を狭くすることで、ＰＢＮの影響を低減することができる。周波数間隔の調整は、ＬＦ側ＰＢＮ発生数およびＨＦ側ＰＢＮ発生数に応じた調整量で行う。実施の形態１，２と同様に、送信側補償制御部２１は、送信補償用参照テーブルを使用して、周波数間隔の調整量を決定する。使用する送信補償用参照テーブルは、ＰＢＮ発生数とこれに対応する調整量とを含んだ構成とすればよい。

本実施の形態にかかる光伝送システムを構成する各装置のハードウェア構成は、実施の形態１，２にかかる光伝送システムを構成する各装置のハードウェア構成と同様である。

実施の形態３の効果について説明する。実施の形態３にかかる光伝送システムでは、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。すなわち、ＰＢＮが新たに発生するノード（ＰＢＮ発生ノード）の設定変更を行う前に、送信側ノードが光信号同士の周波数間隔、または、サブキャリア同士の周波数間隔の設定を変更して送信側補償を行うことにより、ＰＢＮ発生ノードのノード設定変更時に過大なペナルティが発生するのを防止しつつ、システム全体としてＰＢＮの影響を低減できる。

なお、本実施の形態で説明した送信側補償に加えて、実施の形態２で説明した送信側補償、すなわち送信側ＷＳＳ２４の透過周波数帯域の設定を変更してＰＢＮを低減させる制御を併せて行うようにしてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１０ ネットワーク管理装置、２〜６ ノード、１１ ノード設定変更要求受付部、１２ 状態変化ノード算出部、１３ 通常ノード制御部、１４ ＰＢＮ発生ノード制御部、１５ ＰＢＮ発生ノード数通知部、１６ ＰＢＮ回数算出部、２０ 光中継装置（送信側ノード）、３０−１，３０−ｎ 光中継装置（中継ノード）、 ２１ 送信側補償制御部、２２ 送信側補償更新完了通知部、２３ 光送信装置、２４ 送信側波長選択スイッチ（送信側ＷＳＳ）、２５ 光源（ＬＤ）、３１ ノード設定変更制御部、３２ ノード設定変更完了通知部、３３ 中継ノード側波長選択スイッチ（中継ノード側ＷＳＳ）、１００ 光伝送システム。

Claims (9)

1. 複数の光中継装置により形成された光伝送ネットワーク、および前記光伝送ネットワークを管理するネットワーク管理装置を備えた光伝送システムの前記光中継装置であって、
   特定波長の光信号を生成可能な光信号生成部と、
   波長単位での方路切り替えが可能な波長選択スイッチと、
   前記光信号生成部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記光信号生成部で生成される光信号が他の光中継装置を通過する際に発生する帯域制限の回数である帯域制限発生回数の情報を前記ネットワーク管理装置から受信すると、受信した情報に基づき前記光信号生成部の設定を変更して前記光信号の周波数を調整する、
   ことを特徴とする光中継装置。
2. 前記光信号生成部を複数備え、
   前記制御部は、前記複数の光信号生成部の中の２つ以上の光信号生成部の設定を前記受信した情報に基づいて変更する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光中継装置。
3. 前記帯域制限発生回数は、対応する光信号の低周波側で発生する帯域制限の回数および高周波側で発生する帯域制限の回数を含み、
   前記制御部は、前記光信号生成部で生成される光信号の低周波側で発生する帯域制限の回数に基づいて前記光信号生成部の設定を変更する処理と、前記光信号生成部で生成される光信号の高周波側で発生する帯域制限の回数に基づいて前記光信号生成部の設定を変更する処理とを実行する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光中継装置。
4. 複数の光中継装置により形成された光伝送ネットワーク、および前記光伝送ネットワークを管理するネットワーク管理装置を備えた光伝送システムの前記光中継装置であって、
   特定波長の光信号を生成可能な光信号生成部と、
   波長単位での方路切り替えが可能な波長選択スイッチと、
   前記波長選択スイッチおよび前記光信号生成部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記光信号生成部で生成される光信号が他の光中継装置を通過する際に発生する帯域制限の回数である帯域制限発生回数の情報を前記ネットワーク管理装置から受信すると、受信した情報に基づき前記波長選択スイッチの透過周波数帯域の設定を変更して前記光信号の透過率を調整するとともに、前記光信号生成部の設定を変更して前記光信号の周波数を調整する、
   ことを特徴とする光中継装置。
5. 前記光伝送システムをフレキシブルグリッドに対応した多方路波長多重伝送システムとすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の光中継装置。
6. 特定波長の光信号の生成が可能な複数の光中継装置により形成された光伝送ネットワーク、および前記光伝送ネットワークを管理するネットワーク管理装置を備えた光伝送システムの前記ネットワーク管理装置であって、
   前記光伝送ネットワークにおける光信号の経路変更要求を受け付ける要求受付部と、
   前記経路変更要求に基づく設定変更の指示を前記光中継装置に対して行う設定変更部と、
   前記光信号が前記光中継装置を通過する際に発生する帯域制限の回数を前記経路変更要求に基づいて算出する帯域制限発生回数算出部と、
   前記帯域制限発生回数算出部が算出した前記帯域制限の回数を示す情報を、前記複数の光中継装置のうち、前記帯域制限の回数を示す情報に対応する光信号を生成する光中継装置へ送信する情報送信部と、
   を備え、
   前記設定変更部は、前記要求受付部が前記経路変更要求を受け付けると、前記経路変更要求に基づく設定変更を実施しても前記帯域制限が発生しない光中継装置に対して設定変更を指示し、前記情報送信部が送信した情報に基づく設定変更の完了通知が当該情報を受信した光中継装置からなされた後に、前記経路変更要求に基づく設定変更を実施すると前記帯域制限が発生する光中継装置に対して設定変更を指示する、
   ことを特徴とするネットワーク管理装置。
7. 光伝送ネットワークを形成する複数の光中継装置と、
   前記光伝送ネットワークを管理するネットワーク管理装置と、
   を備え、
   前記ネットワーク管理装置は、
   前記光伝送ネットワークにおける光信号の経路変更要求を受け付ける要求受付部と、
   前記経路変更要求に基づく設定変更の指示を前記光中継装置に対して行う設定変更部と、
   前記光信号が前記光中継装置を通過する際に発生する帯域制限の回数を前記経路変更要求に基づいて算出する帯域制限発生回数算出部と、
   前記帯域制限発生回数算出部が算出した前記帯域制限の回数を示す帯域制限発生回数情報を、前記複数の光中継装置のうち、前記帯域制限発生回数情報に対応する光信号を生成する光中継装置へ送信する情報送信部と、
   を備え、
   前記光中継装置は、
   特定波長の光信号を生成可能な光信号生成部と、
   波長単位での方路切り替えが可能な波長選択スイッチと、
   前記情報送信部から前記帯域制限発生回数情報を受信すると、受信した帯域制限発生回数情報に基づき前記光信号生成部の設定を変更して前記光信号の周波数を調整する制御部と、
   を備えることを特徴とする光伝送システム。
8. 前記設定変更部は、前記要求受付部が前記経路変更要求を受け付けると、前記経路変更要求に基づく設定変更を実施しても前記帯域制限が発生しない光中継装置に対して設定変更を指示し、前記情報送信部が送信した帯域制限発生回数情報に基づく設定変更が当該帯域制限発生回数情報を受信した光中継装置で行われた後に、前記経路変更要求に基づく設定変更を実施すると前記帯域制限が発生する光中継装置に対して設定変更を指示する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の光伝送システム。
9. 複数の光中継装置により形成された光伝送ネットワーク、および前記光伝送ネットワークを管理するネットワーク管理装置を備えた光伝送システムにおいて前記光中継装置の設定を変更するための設定変更方法であって、
   前記ネットワーク管理装置が、前記光伝送ネットワークにおける光信号の経路変更要求を受け付ける要求受付ステップと、
   前記ネットワーク管理装置が、前記光信号が前記光中継装置を通過する際に発生する帯域制限の回数を前記経路変更要求に基づいて算出する帯域制限発生回数算出ステップと、
   前記ネットワーク管理装置が、前記経路変更要求に基づく設定変更を実施しても前記帯域制限が発生しない光中継装置に対して、前記経路変更要求に基づく設定変更を指示する第１の指示ステップと、
   前記ネットワーク管理装置が、前記帯域制限発生回数算出ステップで算出した前記帯域制限の回数を示す帯域制限発生回数情報を、前記複数の光中継装置のうち、前記帯域制限発生回数情報に対応する光信号を生成する光中継装置へ送信する情報送信ステップと、
   前記複数の光中継装置のうち、前記帯域制限発生回数情報を受信した光中継装置が、生成する光信号の周波数を前記帯域制限発生回数情報に基づいて調整し、調整が完了すると調整完了を前記ネットワーク管理装置に通知する調整ステップと、
   前記ネットワーク管理装置が、前記調整完了の通知を受けた後に、前記経路変更要求に基づく設定変更を実施すると前記帯域制限が発生する光中継装置に対して、前記経路変更要求に基づく設定変更を指示する第２の指示ステップと、
   を含むことを特徴とする設定変更方法。
   

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