JP6658511B2 - 光ノード装置、光ネットワーク制御装置、および光ネットワーク制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ノード装置、光ネットワーク制御装置、および光ネットワーク制御方法に関し、特に、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークに使用する光ノード装置、光ネットワーク制御装置、および光ネットワーク制御方法に関する。

今後予想される情報通信量の爆発的な拡大に対応するため、基幹系光ネットワークの容量の拡大が課題となっている。これに対して、様々な取り組みが行われているが、その一つとして、光周波数帯域の利用効率の向上を図る研究開発が行われている。

光ネットワークでは、国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ：ＩＴＵ）電気通信標準化部門（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ：ＩＴＵ−Ｔ）で標準化されている高密度波長分割多重（Ｄｅｎｓｅ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＤＷＤＭ）方式に従って光周波数帯域が利用されている。ＤＷＤＭ方式においては、利用可能な光周波数帯域全体を波長グリッドと呼ばれる一定幅のグリッドで細分化し、そのグリッド幅内に一波長チャネルの光信号を割り当てている（ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６９４．１）。

ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６９４．１で標準化されたフレキシブル周波数グリッドにおいては、最小チャネル間隔をこれまでの５０ＧＨｚから１２．５ＧＨｚとし、周波数スロットの幅を１２．５ＧＨｚ単位で可変できることとしている。これにより、光パス毎に異なる幅の周波数スロットを割り当てることができるので、光パスに割り当てる光周波数帯域を必要最小限とすることが可能となった。

すなわちフレキシブル周波数グリッドによれば、必要な光周波数帯域分だけを割り当てればよい。具体的には例えば、フレキシブル周波数グリッドでは、必要な光周波数帯域が１２．５ＧＨｚである場合には１２．５ＧＨｚを、必要な光周波数帯域が５０ＧＨｚの場合には５０ＧＨｚの帯域割当を行えばよい。それに対して、フレキシブル周波数グリッドが導入される以前の固定グリッドでは、周波数スロットの幅を５０ＧＨｚと定めた場合、必要な光周波数帯域に関わらず、各光パスに５０ＧＨｚの光周波数帯域を一律に割り当てることとしている。例えば、仮に、必要な光周波数帯域が１２．５ＧＨｚである場合であっても、割り当てられる光周波数帯域は５０ＧＨｚであるため、３７．５ＧＨｚは無駄な帯域割当となる。それに対してフレキシブル周波数グリッドによれば、このような無駄な帯域割当を削減することが可能であるので、光周波数帯域利用効率を向上させることができる。

しかし、フレキシブル周波数グリッドを用いた場合においても、未使用の周波数領域が発生し、光周波数帯域割当の断片化が生じる場合がある。例えば、４スロット幅の光パスを生成しようとする場合に、光ファイバの光周波数帯域全体としては空きスロットが１０個ある場合を考える。空きスロット１０個の内訳が、２スロットが連続した空スロットが５個であった場合、４スロット幅の光パスを生成することはできない。すなわち、空きスロットの総量は十分あるにもかかわらず、それぞれの空きスロットが細切れ状態で配置しているため、連続した空きスロットを確保することができないことになる。その結果、大容量または長距離通信を可能とする広い光周波数帯域を、光パスに割り当てることができない状況が発生する場合がある。これは、光周波数の断片化と呼ばれ、光パスの中心光周波数や光周波数帯域スロット数の変更が繰り返し行われるほど発生しやすくなる。

上述した光周波数の断片化が発生するという問題を解決する技術が、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された光ネットワーク内の光スペクトルの断片化を解消する方法においては、まず、光信号を複数の周波数スロットに対して割り当てる。この割当は、選択された周波数スロットに最も近接した最初の占有されていない連続した周波数スロットをサーチするファーストフィット（ｆｉｒｓｔ−ｆｉｔ）アルゴリズムに基づいて行う。このとき、複数の周波数スロットに対する複数の光信号の割当に基づいて、周波数スロット依存性マップを作成する。この周波数スロット依存性マップは、互いに依存する異なる光信号に対して割り当てられた一つまたは複数の周波数スロットのグループを関連付けたものである。

光信号が光ネットワークからドロップされる光信号離脱イベントが発生すると、その光信号によって占有されていた周波数スロットが結果的に解放されることになる。光信号離脱イベント及び周波数スロットの解放により、光ネットワークの光スペクトルが断片化される。

特許文献１に記載された光スペクトルの断片化を解消する方法では、周波数スロット依存性マップに基づいて光信号を異なる周波数スロットに再割当することにより、光スペクトルの断片化を解消することとしている。すなわち、光信号離脱イベントの後に、周波数スロット依存性マップを使用することにより、ドロップした光信号の周波数スロットに依存している一つまたは複数の光信号の周波数スロットを判定する。そして、この情報に基づいて、ドロップした光信号の離脱によって解放された周波数スロットに対して光信号を再割当（デフラグメンテーション）することとしている。

特開２０１３−２２３２４５号公報（段落［００２１］〜［００４８］）

上述した特許文献１に記載された光スペクトルの断片化を解消する方法においては、周波数スロット依存性マップに基づいて光信号を異なる周波数スロットに再割当（デフラグメンテーション）することにより、光スペクトルの断片化を解消することとしている。しかしながら、光周波数帯域のデフラグメンテーションを、すべての光信号が無瞬断の状態で実行することは困難である。その理由は以下の通りである。

光周波数帯域のデフラグメンテーションの実行には、光送受信器における光信号の光周波数を変更する必要がある。ところが、光送受信器において、光周波数の変更を行い、かつ光周波数を安定化させてサービス開始可能な状態にするためには、現状では数秒から数十秒程度の時間が必要となるからである。

したがって、光周波数帯域のデフラグメンテーションを実行すると、その間、通信サービスが中断することになる。通信サービスの中断はユーザの利便性を著しく損なうことから、通信サービスの中断を伴う光周波数帯域のデフラグメンテーションを、通信サービスの運用中に実行することは困難である。そのため、光周波数帯域の断片化を解消することができないので、光周波数帯域の利用効率の向上を図ることは困難である。

このように、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークにおいては、光周波数帯域の断片化が発生するため、光周波数帯域の利用効率を向上させることが困難である、という問題点があった。

本発明の目的は、上述した課題を解決する光ノード装置、光ネットワーク制御装置、および光ネットワーク制御方法を提供することにある。

本発明の光ネットワーク制御装置は、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークで用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定する光周波数領域設定手段と、複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定する光パス設定手段と、光周波数領域の光周波数幅を変更し、変更後の光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、複数の光周波数領域として再設定するように光周波数領域設定手段に指示する光周波数領域制御手段、とを有する。

本発明の光ノード装置は、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークを伝搬する光信号を送受信する光送受信手段と、光信号が特定光パスに収容されるように、光信号の中心周波数および帯域幅を送受信手段に設定する制御手段、とを有し、制御手段は、光ネットワークで用いる光周波数帯域に含まれる複数の光周波数領域の一つであって、光周波数領域の光周波数幅を変更した後の光周波数再設定領域に設定された、属性が共通する光パスの中から、特定光パスを選択する。

本発明の光ネットワークシステムは、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークに用いる光ノード装置と、光ネットワーク制御装置、とを有し、光ネットワーク制御装置は、光ネットワークで用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定する光周波数領域設定手段と、複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定する光パス設定手段と、光周波数領域の光周波数幅を変更し、変更後の光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、複数の光周波数領域として再設定するように光周波数領域設定手段に指示する光周波数領域制御手段、とを有し、光ノード装置は、光ネットワークを伝搬する光信号を送受信する光送受信手段と、光信号が特定光パスに収容されるように、光信号の中心周波数および帯域幅を送受信手段に設定する制御手段、とを有し、制御手段は、光ネットワークで用いる光周波数帯域に含まれる複数の光周波数領域の一つであって、光周波数領域の光周波数幅を変更した後の光周波数再設定領域に設定された、属性が共通する光パスの中から、特定光パスを選択する。

本発明の光ネットワーク制御方法は、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークで用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定し、複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定し、光周波数領域の光周波数幅を設定基準に基づいて変更し、変更後の光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、複数の光周波数領域として再設定する。

本発明の光ノード装置、光ネットワーク制御装置、および光ネットワーク制御方法によれば、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークにおいて、光周波数帯域の断片化の発生を抑制し、光周波数帯域の利用効率を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る光ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置が、光周波数領域に初期設定した光パスを模式的に示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置が備える光パス設定手段の動作を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態に対する比較例における光パスの設定を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置が備える光周波数領域制御手段の動作を説明するための模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置が備える光周波数領域制御手段の別の動作を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置が、初期設定状態において光周波数領域に設定可能な光パス数をまとめて示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置が備える光周波数領域制御手段の動作を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置が、光周波数領域制御手段の動作により光周波数領域に設定可能となる光パス数をまとめて示す図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ネットワークシステム１０００の構成を示すブロック図である。

光ネットワークシステム１０００は、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワーク３００に用いる光ネットワーク制御装置１００および光ノード装置２００を有する。

光ネットワーク制御装置１００は、光周波数領域設定手段１１０、光パス設定手段１２０、および光周波数領域制御手段１３０を備える。光周波数領域設定手段１１０は、光ネットワーク３００で用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定する。光パス設定手段１２０は、複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定する。そして、光周波数領域制御手段１３０は、光周波数領域の光周波数幅を変更し、変更後の光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、複数の光周波数領域として再設定するように光周波数領域設定手段１１０に指示する。

光ノード装置２００は、光送受信手段２１０と制御手段２２０を備える。光送受信手段２１０は、光ネットワーク３００を伝搬する光信号を送受信する。制御手段２２０は、光信号が特定光パスに収容されるように、光信号の中心周波数および帯域幅を光送受信手段２１０に設定する。ここで制御手段２２０は、光ネットワーク３００で用いる光周波数帯域に含まれる複数の光周波数領域の一つであって、光周波数領域の光周波数幅を変更した後の光周波数再設定領域に設定された、属性が共通する光パスの中から、特定光パスを選択する。

上述したように、本実施形態による光ネットワークシステム１０００においては、光ネットワーク制御装置１００が光周波数帯域に複数の光周波数領域を設定し、複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定する。

このように、光ネットワーク３００で用いる光周波数帯域を光パスの属性毎に光周波数領域に分けることとすると、発生するトラフィックのパタンによっては、各光周波数領域における光周波数帯域の利用効率が不均一となる可能性がある。例えば、光周波数領域Ａには空領域が存在しないが、別の光周波数領域Ｂには空領域が存在する場合が生じる。このとき、光周波数領域Ａと共通の属性を備えた光パスを光周波数領域Ａにさらに追加して割り当てようとする場合、使用可能な光周波数帯域の全体では空領域が存在するにもかかわらず、属性が異なるために、その光パスを割り当てることができない場合が生じる。その結果、割当が可能な光パスの最大個数が減少する可能性がある。

しかしながら、本実施形態の光ネットワーク制御装置１００は光周波数領域制御手段１３０を備えた構成としているので、このような不均一を回避することができる。すなわち、光周波数領域制御手段１３０は、光周波数領域の光周波数幅を変更し、変更後の光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、複数の光周波数領域として再設定するように光周波数領域設定手段１１０に指示する構成としている。そのため、上述した各光周波数領域における光周波数帯域の利用効率が不均一となる場合を回避し、割当が可能な光パスの最大個数を増大させることが可能となる。

また、本実施形態による光ネットワーク制御方法ではまず、フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークで用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定する。そして、複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定する。このとき、光周波数領域の光周波数幅を設定基準に基づいて変更し、変更後の光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、複数の光周波数領域として再設定する構成としている。

上述した構成とすることにより、光ネットワークにおいて光周波数帯域の断片化の発生を抑制し、光周波数帯域の利用効率を向上させることができる。

次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００の動作について、さらに詳細に説明する。

以下では、光パス設定手段１２０が、光パスを構成する周波数スロットの個数を属性として光パスを設定する場合を例として説明する。具体的には、光パスの種類として、１スロット（ｓｌｏｔ）幅の光パス、２スロット幅の光パス、４スロット幅の光パスを設定することとする。

図１に例示した光ネットワーク３００において、「Ａ」から「Ｆ」はそれぞれノードを示す。各ノードには光ノード装置２００が配置され、各ノード間は光ファイバで接続されている。ここでは、光ネットワーク制御装置１００が各光ノード装置２００に光パスの設定情報を通知する構成とした。

光ネットワーク３００のノードＡからノードＣに至る光ファイバを例として説明する。この光ファイバを伝送可能な光周波数領域の全体が、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６９４．１で標準化されたフレキシブル周波数グリッドに準拠しているものとし、フレキシブル周波数グリッドのスロット幅は全部で４０スロット分あるものとする。図２に、ノードＡからノードＣに至る光ファイバを伝送可能な光周波数領域の全体を示す。横軸は光周波数であり、各長方形のブロックは周波数スロットを表わしている。

光ネットワーク制御装置１００が備える光周波数領域設定手段１１０は、光周波数帯域を分割して、例えば３個の光周波数領域、すなわちバンド１（スロット数：Ｘ）、バンド２（スロット数：Ｙ）、およびバンド３（スロット数：Ｚ）を設定する。図中のセパレータ１、セパレータ２は各バンドの境界となる光周波数を示す。図２の例では、バンド１は１２スロット分（＝Ｘ）、バンド２は１４スロット分（＝Ｙ）、バンド３は１４スロット分（＝Ｚ）の光周波数領域となっている。光周波数領域の全体では上述したように４０スロット分（＝Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）である。

光パス設定手段１２０は、各光周波数領域（バンド）に属性が共通する光パスをそれぞれ設定する。したがって例えば、バンド１には１スロット幅の光パスだけを収容する設定であるとすると、属性が異なる２スロット幅、４スロット幅の光パスは、例え空領域があったとしてもバンド１には収容できないことになる。

図２に示すように、初期設定としてバンド１にはスロット幅ｘ（＝１）の光パスがｎ（＝８）本、バンド２にはスロット幅ｙ（＝２）の光パスがｍ（＝５）本、バンド３にはスロット幅ｚ（＝４）の光パスがｌ（＝２）本だけ設定されているとする。

このとき、光パス設定手段１２０は、複数の光周波数領域（バンド）の境界となる光周波数を示すセパレータから最も離間した光周波数から順に光パスを設定する構成とすることができる。このときの動作を図３に模式的に示す。図３に示した例では、光周波数帯域の両端に位置するバンド１およびバンド３では、バンドの端部側から光パスを設定することとする。光周波数帯域の中間領域に位置するバンド２では、中央領域から光パスを設定することとすればよい。このように光パスを設定する構成とすることにより、セパレータを移動させる際の自由度、すなわち光周波数領域（バンド）の光周波数幅を変更する際の自由度を増大させることができる。

比較例として、無作為に光パスを割り当てた場合の例を図４に示す。この場合、空スロットの個数は同じであっても、セパレータを移動する際の自由度が減少してしまう。図４に示した比較例と比べると、図３に示した本実施形態の光パス設定手段１２０を用いた光パスの設定によれば、セパレータ１がバンド２からバンド１の方向へ移動可能なスロット数は３個から７個に増大していることがわかる。また、セパレータ２がバンド２からバンド３の方向への移動可能なスロット数は０個から１０個に増大している。

次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００が備える光周波数領域制御手段１３０の動作について、さらに詳細に説明する。

光周波数領域制御手段１３０は、複数の光周波数領域（バンド）における光周波数帯域利用率が等しくなるように、光周波数領域の光周波数幅を変更する構成とすることができる。このとき、光ノード装置２００が備える制御手段２２０は、光周波数再設定領域に設定された属性が共通する光パスの中から特定光パスを選択するが、複数の光周波数再設定領域における光周波数帯域利用率は等しい。

具体的に説明すると、例えば図５に示すように、セパレータ１の位置（光周波数）が右側にスロット数ａ個だけ移動し、セパレータ２の位置（光周波数）が右側にスロット数ｂ個だけ移動したとする。このとき、バンド１に割り当てられたスロット数の総和は、セパレータの移動前後でＸ（＝１２）からＸ＋ａ（＝１２＋ａ）に変化する。同様に、バンド２に割り当てられたスロット数の総和はＹ（＝１４）からY−ａ＋ｂ（＝１４−ａ＋ｂ）に、バンド３に割り当てられたスロット数の総和はＺ（＝１４）からＺ−ｂ（＝１４−ｂ）にそれぞれ変化する。

ここで、各バンドにおける光周波数帯域利用率は、光パスを割り当て済みのスロット数の総和を、各バンドに割り当てられたスロット数の総和で除した値である。したがって、バンド１ではｘ×ｎ／（Ｘ＋ａ）、バンド２ではｙ×ｍ／（Ｙ−ａ＋ｂ）、バンド３ではｚ×ｌ／（Ｚ−ｂ）となる。したがって、複数の光周波数領域（バンド）における光周波数帯域利用率が等しくなる条件は、下記の式（１）により表わすことができる。

ここで、ａ、ｂは整数である。式（１）はａ、ｂについての二元連立一次方程式であるため、係数行列の行列式がゼロでない場合には解が得られ、ａ、ｂの値からセパレータの移動量を定めることができる。

なお、上記説明では複数の光周波数領域（バンド）における光周波数帯域利用率が等しいこととしたが、これに限らない。例えば、スロット幅（ｘ、ｙ、ｚ）が大きい光パス、すなわち帯域が広い光パスを収容するバンドほど、光周波数帯域利用率が大きくなるように設定することとしてもよい。このような場合を含めた条件は、ｘ＜ｙ＜ｚとすると、下記の式（２）により表わすことができる。

ここで、上述したスロット数（Ｘ＝１２、Ｙ＝１４、Ｚ＝１４）、スロット幅（ｘ＝１、ｙ＝２、ｚ＝４）、および光パス数（ｎ＝８、ｍ＝５、ｌ＝２）とした場合、例えば、ａ＝２、ｂ＝４とすることにより上記式（２）が成り立つことがわかる。上記式（１）、式（２）から求めた解ａ、ｂに基づいて自動的にセパレータを移動させることにより、バンド間での光周波数帯域利用効率の不均一を自動的に解消し、光ネットワーク全体における光周波数帯域の利用効率を向上させることができる。

上述の説明では、光周波数領域の光周波数幅を変更する際の設定基準として、各バンドにおける光周波数帯域利用率が等しくなることを用いたが、これに限られない。図６に示すように、隣り合うバンド間の空帯域の中間にセパレータが位置するように、光周波数幅を変更することとしてもよい。すなわち、光周波数領域（バンド）の光周波数幅を変更する際に、複数の光周波数領域に含まれる光パスが設定されていない未設定領域の中央における光周波数と、複数の光周波数領域の境界における光周波数が等しくなることを設定基準とすることができる。このとき光周波数領域制御手段１３０は、複数の光周波数領域に含まれる光パスが設定されていない未設定領域の中央における光周波数と、複数の光周波数領域の境界における光周波数が等しくなるように、光周波数領域の光周波数幅を変更する。

なお、セパレータの移動単位には特に制限はなく、１スロット単位で移動することとしてもよいし、複数スロット分だけ一括して移動することとしてもよい。例えば、２スロット分だけ移動する場合に、１スロット分の移動を２回繰り返してもよいし、２スロット分を一括して移動してもよい。同様に、４スロット分だけ移動する場合、１スロット分の移動を４回繰り返してもよいし、４スロット分を一括して移動することとしてもよい。

また、セパレータを移動させる契機（タイミング）にも特に制限はない。例えば、光パスの追加・削除をトリガとすることができる。すなわち、光周波数領域制御手段１３０は、光パスの追加要求および削除要求の少なくとも一方を契機として、光周波数領域の光周波数幅を変更する構成とすることができる。これに限らず、光ネットワーク３００のユーザの指示をトリガとして、オンデマンド方式でセパレータを移動させることとしてもよい。また、光パスの追加・削除が行われていない期間に、予め定められた周期で定期的にセパレータを移動させることとしてもよい。

また、セパレータが複数個ある場合、全てのセパレータを同時に移動させてもよいし、一個ずつ順番に移動させてもよい。さらに、セパレータの移動方向（例えば、図５の右方向または左方向）についても特に制限はない。例えば、複数のセパレータの全てを同一方向に移動させることとしてもよいし、それぞれのセパレータを異なる方向に移動させることとしてもよい。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態による光ネットワーク制御装置は、光周波数領域設定手段１１０、光パス設定手段１２０、および光周波数領域制御手段１３０を備える。光周波数領域設定手段１１０は、光ネットワーク３００で用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定する。光パス設定手段１２０は、複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定する。そして、光周波数領域制御手段１３０は、光周波数領域の光周波数幅を変更し、変更後の光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、複数の光周波数領域として再設定するように光周波数領域設定手段１１０に指示する。

本実施形態による光ネットワーク制御装置は、光周波数領域制御手段１３０の構成が第１の実施形態による光ネットワーク制御装置１００と異なる。本実施形態の光周波数領域制御手段１３０は、光パスの属性に基づいて光周波数領域の光周波数幅を変更する構成とした。以下に、光周波数領域制御手段１３０の動作について具体的に説明する。

光パス設定手段１２０が初期設定として配置する光パスは、図２に示した第１の実施形態による場合と同様であるとする。この場合、追加可能な光パスの最大の本数は、バンド１では１スロット幅の光パスが４本、バンド２では２スロット幅の光パスが２本、バンド３では４スロット幅の光パスが１本である。これらの結果を図７にまとめて示す。

ここで光パスの属性として、光パスの帯域幅を例に説明する。スロット幅が狭い光パスが含まれる割合が大きい場合、１スロット幅の光パスを収容するバンド１や、２スロット幅の光パスを収容するバンド２の領域を広くとり、スロット幅が広い光パスを収容するバンド３の領域は小さくする。このような構成とすることにより、光ネットワーク全体の光周波数利用効率を向上させることができる。

具体的には、図８に示すように、セパレータ１およびセパレータ２をバンド３側に移動させた構成とすることができる。このとき、セパレータを移動させた後の各バンドにおける光パスの追加最大割当可能数は、図９に示すようになる。この結果を、図７に示した初期設定の場合の結果と比べると、スロット幅が狭い光パスが含まれる割合が大きい場合には追加・削除される確率が高い小スロット幅（スロット幅１、２）の光パスの収容数が増加することがわかる。それに対して、追加・削除される確率が低い大スロット幅（スロット幅４）の光パスの収容数は低下することがわかる。

なお、初期設定の状態から、追加・削除する光パスのスロット幅の特性が急変した場合であっても、セパレータを強制的に移動させることにより、各バンド間の光周波数利用効率の不均一を解消することが可能となる。その結果、光ネットワーク全体の光周波数利用効率を向上させることができる。

セパレータを移動させる契機（タイミング）には特に制限はない。例えば、光パスの追加・削除をトリガとすることができる。すなわち、光周波数領域制御手段１３０は、光パスの追加要求および削除要求の少なくとも一方を契機として、光周波数領域の光周波数幅を変更する構成とすることができる。これに限らず、光ネットワーク３００のユーザの指示をトリガとして、オンデマンド方式でセパレータを移動させることとしてもよい。また、光パスの追加・削除が行われていない期間に、予め定められた周期で定期的にセパレータを移動させることとしてもよい。

また、セパレータが複数個ある場合、全てのセパレータを同時に移動させてもよいし、一個ずつ順番に移動させてもよい。さらに、セパレータの移動方向についても特に制限はない。例えば、複数のセパレータの全てを同一方向に移動させることとしてもよいし、それぞれのセパレータを異なる方向に移動させることとしてもよい。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

この出願は、２０１４年４月２４日に出願された日本出願特願２０１４−０８９６９６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１００ 光ネットワーク制御装置
１１０ 光周波数領域設定手段
１２０ 光パス設定手段
１３０ 光周波数領域制御手段
２００ 光ノード装置
２１０ 光送受信手段
２２０ 制御手段
３００ 光ネットワーク
１０００ 光ネットワークシステム

Claims (15)

1. フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークで用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定する光周波数領域設定手段と、
   前記複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定する光パス設定手段と、
   前記光周波数領域の光周波数幅を変更し、変更後の前記光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、前記複数の光周波数領域として再設定するように前記光周波数領域設定手段に指示する光周波数領域制御手段、とを有し、
   前記光周波数領域制御手段は、前記複数の光周波数領域における光周波数帯域利用率に基づいて、前記光周波数領域の光周波数幅を変更する
   光ネットワーク制御装置。
2. 請求項１に記載した光ネットワーク制御装置において、
   前記光パス設定手段は、前記複数の光周波数領域の境界から最も離間した光周波数から順に前記光パスを設定する
   光ネットワーク制御装置。
3. 請求項１または２に記載した光ネットワーク制御装置において、
   前記光周波数領域制御手段は、前記複数の光周波数領域における光周波数帯域利用率が等しくなるように、前記光周波数領域の光周波数幅を変更する
   光ネットワーク制御装置。
4. 請求項１または２に記載した光ネットワーク制御装置において、
   前記光周波数領域制御手段は、前記複数の光周波数領域に含まれる前記光パスが設定されていない未設定領域の中央における光周波数と、前記複数の光周波数領域の境界における光周波数が等しくなるように、前記光周波数領域の光周波数幅を変更する
   光ネットワーク制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置において、
   前記光周波数領域制御手段は、前記光パスの追加要求および削除要求の少なくとも一方を契機として前記光周波数領域の光周波数幅を変更する
   光ネットワーク制御装置。
6. フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークを伝搬する光信号を送受信する光送受信手段と、
   前記光信号が特定光パスに収容されるように、前記光信号の中心周波数および帯域幅を前記送受信手段に設定する制御手段、とを有し、
   前記制御手段は、前記光ネットワークで用いる光周波数帯域に含まれる複数の光周波数領域の一つであって、前記光周波数領域の光周波数幅を前記複数の光周波数領域における光周波数帯域利用率に基づいて変更した後の光周波数再設定領域に設定された、属性が共通する光パスの中から、前記特定光パスを選択する
   光ノード装置。
7. 請求項６に記載した光ノード装置において、
   前記光パスは、前記光周波数再設定領域の境界から最も離間した光周波数から順に設定されている
   光ノード装置。
8. 請求項６または７に記載した光ノード装置において、
   前記複数の光周波数領域の光周波数幅をそれぞれ変更した後の複数の前記光周波数再設定領域における光周波数帯域利用率が等しい
   光ノード装置。
9. 請求項６または７に記載した光ノード装置において、
   前記複数の光周波数領域に含まれる前記光パスが設定されていない未設定領域の中央における光周波数と、前記複数の光周波数領域の光周波数幅をそれぞれ変更した後の複数の前記光周波数再設定領域の境界における光周波数が等しい
   光ノード装置。
10. フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークに用いる光ノード装置と、光ネットワーク制御装置、とを有し、
    前記光ネットワーク制御装置は、
    前記光ネットワークで用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定する光周波数領域設定手段と、
    前記複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定する光パス設定手段と、
    前記光周波数領域の光周波数幅を変更し、変更後の前記光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、前記複数の光周波数領域として再設定するように前記光周波数領域設定手段に指示する光周波数領域制御手段、とを有し、
    前記光周波数領域制御手段は、前記複数の光周波数領域における光周波数帯域利用率に基づいて、前記光周波数領域の光周波数幅を変更し、
    前記光ノード装置は、
    前記光ネットワークを伝搬する光信号を送受信する光送受信手段と、
    前記光信号が特定光パスに収容されるように、前記光信号の中心周波数および帯域幅を前記送受信手段に設定する制御手段、とを有し、
    前記制御手段は、前記光ネットワークで用いる光周波数帯域に含まれる複数の光周波数領域の一つであって、前記光周波数領域の光周波数幅を前記複数の光周波数領域における光周波数帯域利用率に基づいて変更した後の光周波数再設定領域に設定された、属性が共通する光パスの中から、前記特定光パスを選択する
    光ネットワークシステム。
11. フレキシブル周波数グリッドを用いた高密度波長分割多重方式による光ネットワークで用いる光周波数帯域に、複数の光周波数領域を設定し、
    前記複数の光周波数領域の少なくとも一つに、属性が共通する光パスを設定し、
    前記光周波数領域の光周波数幅を、前記複数の光周波数領域における光周波数帯域利用率を考慮した設定基準に基づいて変更し、変更後の前記光周波数幅をそれぞれ有する複数の光周波数再設定領域を、前記複数の光周波数領域として再設定する
    光ネットワーク制御方法。
12. 請求項１１に記載した光ネットワーク制御方法において、
    前記光パスを設定する際に、前記複数の光周波数領域の境界から最も離間した光周波数から順に前記光パスを設定する
    光ネットワーク制御方法。
13. 請求項１１または１２に記載した光ネットワーク制御方法において、
    前記光周波数領域の光周波数幅を変更する際に、前記複数の光周波数領域における光周
    波数帯域利用率が等しくなることを前記設定基準とする
    光ネットワーク制御方法。
14. 請求項１１または１２に記載した光ネットワーク制御方法において、
    前記光周波数領域の光周波数幅を変更する際に、前記複数の光周波数領域に含まれる前記光パスが設定されていない未設定領域の中央における光周波数と、前記複数の光周波数領域の境界における光周波数が等しくなることを前記設定基準とする
    光ネットワーク制御方法。
15. 請求項１１から１４のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御方法において、
    前記光パスの追加要求および削除要求の少なくとも一方を契機として、前記光周波数領域の光周波数幅を変更する
    光ネットワーク制御方法。

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