JP6932994B2 - 異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルを運ぶネットワークの最適化 - Google Patents

Description

［関連出願］
本出願は、米国仮出願番号第６２／３４０,６９６号、２０１６年５月２４日出願、名称「OPTIMIZATION OF NETWORKS CARRYING SUPER-CHANNELS WITH DIFFERENT MODULATION FORMATS」の優先権を主張する。

［技術分野］
本開示は、概して、光通信ネットワークに関し、より詳細には、異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルを運ぶネットワークの最適化に関する。

電気通信システム、ケーブルテレビシステム、データ通信ネットワークは、光ネットワークを用いて、遠隔地点間で大量の情報を迅速に伝達する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通じて光信号の形式で伝達され得る。光ネットワークは、増幅器、分散補償器、マルチプレクサ／デマルチプレクサフィルタ、波長選択スイッチ、カプラ、等のような、ネットワーク内で種々の動作を実行する種々のネットワークノードを有しても良い。

光スーパーチャネルは、チャネル毎に４００Ｇｂ／ｓ及び１Ｔｂ／ｓのデータレートでの信号の送信のための新たなソリューションであり、将来のより高いデータレートも期待できる。標準的なスーパーチャネルは、単一波長チャネルを形成するよう周波数多重化されるサブキャリアのセットを有する。次に、スーパーチャネルは、ネットワークエンドポイントに渡る単一チャネルとして、光ネットワークを通じて伝送され得る。スーパーチャネルの中のサブキャリアは、高いスペクトル効率を達成するためにしっかりパックされる。

一態様では、開示の方法は異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルを送信するためのものである。方法は、光ネットワークに渡る第１光経路及び第２光経路を識別するステップを有して良い。当該方法では、第１変調フォーマットの第１スーパーチャネルは、第１光経路に渡り送信されて良く、第２変調フォーマットの第２スーパーチャネルは、第２光経路に渡り送信されて良い。当該方法では、第１光経路及び第２光経路は、少なくとも２つのネットワークノードを共有して良く、第１光経路及び第２光経路は、距離Ｙに渡り共通光経路である。当該方法は、共通光経路に渡り第２スーパーチャネルと共伝搬する第１スーパーチャネルのためにデータベースからガードバンド（ＧＢ）を読み出すステップと、データベースから第１スーパーチャネルのための第１光パワー値セットを及び第２スーパーチャネルのための第２光パワー値セットを読み出すステップと、を更に有して良い。当該方法では、第１光パワー値セット及び第２光パワー値セットは、スーパーチャネルパワープリエンファシス（ＳＰＰ）を実装するために、それぞれ第１スーパーチャネル及び第２スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアのために光パワーを指定して良い。当該方法は、第１パワー値セットに従い第１経路に渡る第１スーパーチャネルの第１出射パワーを構成するステップと、第２パワー値セットに従い第２経路に渡る第２スーパーチャネルの第２出射パワーを構成するステップと、を更に有して良い。第１経路及び第２光経路のための所定ルールに基づき、当該方法は、ゼロＧＢ又はＧＢ値を、第１スーパーチャネルと第２スーパーチャネルとの間に、共通光経路の距離Ｙに渡り適用するステップを更に有して良い。

開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、当該方法は、異なる種類のスーパーチャネルについてそれぞれＧＢ値を予め計算するステップと、ＧＢ値をデータベースに格納するステップと、異なるスーパーチャネルについてそれぞれ各々のサブキャリアに対応するパワー値セットを予め計算するステップと、データベースにパワー値セットを格納するステップと、を更に有して良い。当該方法では、ＧＢ値及びパワー値セットは、異なる変調フォーマット、異なるサブキャリア数、及び距離Ｙの異なる値について、データベースの中でインデックス付けされて良い。

当該方法の開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、第１変調フォーマットは、より高次の変調フォーマットであって良い第２変調フォーマットより大きな伝搬距離を有する、より低次の変調フォーマットであって良い。当該方法において、第１変調フォーマットは、ＱＰＳＫフォーマットであって良く、前記第２変調フォーマットはｍ−ＱＡＭフォーマットであって良く、ｍは４より大きい。

当該方法の開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、第１変調フォーマット及び前記第２変調フォーマットは、二偏波（ＤＰ）変調フォーマットであって良い。

当該方法の開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、所定ルールは、第１光経路及び第２光経路が、第１光経路及び第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬するとき、距離Ｙが閾距離より小さい場合に、第１スーパーチャネルと第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、距離Ｙが閾距離より大きい又は等しい場合に、ＧＢをＧＢ値に設定する、ことを指定して良い。当該方法では、閾距離は９００ｋｍであって良い。

当該方法の開示の実施形態のうちの任意のものにおいて、所定ルールは、第１光経路及び第２光経路が、第１光経路及び第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬せず、第２光経路が距離Ｙに及び、第１光経路が距離Ｙより大きい距離Ｘに及ぶとき、第２光経路が第１光経路の始めから距離Ｚ未満で開始し、距離Ｚは（Ｘ−Ｙ）／２により与えられる場合、第１スーパーチャネルと第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、第２光経路が第１光経路の始めから距離Ｚ以上から開始する場合、ＧＢをＧＢ値に設定する、ことを更に指定して良い。

追加の開示の態様は、異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルの送信を可能にするネットワーク管理システムを含み、ネットワーク管理システムは、プロセッサにより実行可能な命令を格納する非一時的コンピュータ可読メモリ媒体にアクセスするよう構成されるプロセッサを有する。一実施形態では、命令は、上述の態様における方法を実施するためにプロセッサにより実行可能であって良い。

本発明並びにその特徴及び利点のより完全な理解のため、添付の図と共に以下の説明を参照する。
光トランスポートネットワークの一実施形態の選択された要素のブロック図である。 スーパーチャネルパワースペクトルの一実施形態の選択された要素を示す。 スーパーチャネルサブキャリア監視のための光制御プレーンシステムの一実施形態の選択された要素のブロック図である。 汎用通信機及びＲＯＡＤＭを有する光ネットワークの一実施形態の選択された要素のブロック図である。 スーパーチャネルパワースペクトルのプロットを示す。 スーパーチャネルパワースペクトルのプロットを示す。 スーパーチャネルパワースペクトルのプロットを示す。 異なるスーパーチャネルパワースペクトルの、ＯＳＮＲペナルティ対ＧＢのプロットを示す。 異なるスーパーチャネルパワースペクトルの、ＯＳＮＲペナルティ対ＧＢのプロットを示す。 異なるスーパーチャネルパワースペクトルの、到達距離Ｌ延長対ＧＢのプロットを示す。 異なるスーパーチャネルパワースペクトルの、ＳＥ−Ｌ向上対ＧＢのプロットを示す。 異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルの送信を最適化する方法の選択された要素のフローチャートである。 異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルの送信を最適化する方法の選択された要素のフローチャートである。

以下の説明では、開示の主題の議論を容易にするために例として詳細事項が説明される。しかしながら、当業者には、開示の実施形態が例示であること及び全ての可能な実施形態を網羅するものではないことが明らかである。

ここで用いられるように、ハイフンで結んだ形式の参照符号は、１つの要素の特定のインスタンスを表し、ハイフンを有しない形式の参照符号は、集合的又は総称的要素を表す。したがって、例えば、ウィジェット「７２−１」は、ウィジェットクラスのインスタンスを表し、ウィジェット「７２」として集合的に言及されて良く、それらのうちの任意のものがウィジェット「７２」として一般的に言及されて良い。

電気通信システム、ケーブルテレビシステム、データ通信ネットワークは、光ネットワークを用いて、遠隔地点間で大量の情報を迅速に伝達する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通じて光信号の形式で伝達され得る。光ネットワークは、増幅器、分散補償器、マルチプレクサ／デマルチプレクサフィルタ、波長選択スイッチ、カプラ、等のような、ネットワーク内で種々の動作を実行する種々のネットワークノードを有して良い。

図を参照すると、図１は、光通信システムを表し得る光トランスポートネットワーク（ＯＴＮ）１０１の例示的な実施形態を示す。光トランスポートネットワーク１０１は、光ファイバ１０６を介して光信号を送信する装置を有して良い。情報は、波長に関する情報を符号化するために１又は複数の光の波長の変調により、光トランスポートネットワーク１０１を通じて送信及び受信されて良い。光ネットワークでは、光の波長は、光信号に含まれる「チャネル」とも称されて良い。各チャネルは、光トランスポートネットワーク１０１を通じて特定量の情報を伝達して良い。

光トランスポートネットワーク１０１は、光トランスポートネットワーク１０１のコンポーネントにより通信される１又は複数の光信号を運ぶために、１又は複数の光ファイバ１０６を有する。光トランスポートネットワーク１０１のネットワーク要素は、ファイバ１０６により互いに結合され、１又は複数の送信機（Ｔｘ）１０２、１又は複数のマルチプレクサ（ＭＵＸ）１０４、１又は複数の光増幅器１０８、１又は複数の光アド／ドロップマルチプレクサ（optical add/drop multiplexer：ＯＡＤＭ）１１０、及び１又は複数のデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）１０５、及び１又は複数の受信機（Ｒｘ）１１２を有して良い。

光トランスポートネットワーク１０１は、端末ノードを有するポイントツーポイント型光ネットワーク、リング型光ネットワーク、メッシュ型光ネットワーク、又は任意の他の適切な光ネットワーク若しくは光ネットワークの組合せを有して良い。光トランスポートネットワーク１０１は、短距離都市域ネットワーク、長距離都市間ネットワーク、又は任意の他の適切なネットワーク若しくはネットワークの組合せの中で用いられて良い。光トランスポートネットワーク１０１の容量は、例えば、１００Ｇｂｉｔ／ｓ、４００Ｇｂｉｔ／ｓ、又は１Ｔｂｉｔ／ｓを有して良い。光ファイバ１０６は、非常に低損失で長距離に渡り信号を伝達可能なガラスの細い紐を有して良い。光ファイバ１０６は、光伝送のために種々の異なるファイバから選択される適切な種類のファイバを有して良い。光ファイバ１０６は、標準的なＳＭＦ（Single-Mode Fiber）、Ｅ−ＬＥＡＦ（Enhanced Large Effective Area Fiber）、又はＴＷ−ＲＳ（TrueWave（登録商標）Reduced Slope）ファイバのような任意の適切な種類のファイバを有して良い。

光トランスポートネットワーク１０１は、光ファイバ１０６を介して光信号を送信する装置を有して良い。情報は、波長に関する情報を符号化するために１又は複数の光の波長の変調により、光トランスポートネットワーク１０１を通じて送信及び受信されて良い。光ネットワークでは、光の波長は、光信号に含まれる「チャネル」とも称されて良い。各チャネルは、光トランスポートネットワーク１０１を通じて特定量の情報を伝達して良い。

光トランスポートネットワーク１０１の情報容量及び伝送能力を増大するために、複数のチャネルで送信される複数の信号は、単一の広帯域光信号に結合されて良い。複数のチャネルで情報を通信するプロセスは、光学的にＷＤＭ（wavelength division multiplexing）として言及される。ＣＷＤＭ（Coarse wavelength division multiplexing）は、通常２０ｎｍより大きく１６個の波長より少ない、少ないチャネル数を有する広く間隔の開けられた波長の、１本のファイバへの多重化を表す。また、ＤＷＤＭ（dense wavelength division multiplexing）は、通常０．８ｎｍより狭い間隔で４０個より多い、多くのチャネル数を有する密な間隔の波長の、１本のファイバへの多重化を表す。ＷＤＭ又は他の複数波長多重送信技術は、光ファイバ当たりの集約帯域幅を増大するために、光ネットワークで用いられる。ＷＤＭ無しでは、光ネットワークにおける帯域幅は、たった１波長のビットレートに制限され得る。より大きな帯域幅により、光ネットワークは、より多くの情報を送信できる。光トランスポートネットワーク１０１は、ＷＤＭ又は何らかの他の適切な多チャネル多重化技術を用いて異なるチャネルを送信し、多チャネル信号を増幅して良い。

ＤＷＤＭにおける進歩は、複数の光キャリアを結合して所望の容量の合成光信号を生成することを可能にする。複数キャリア光信号のこのような一例は、１００Ｇｂ／ｓ、４００Ｇｂ／ｓ、１Ｔｂ／ｓ以上の伝送レートを達成できる高スペクトル効率（spectral efficiency：ＳＥ）の一例であるスーパーチャネルである。スーパーチャネルでは、複数のサブキャリア（又はサブチャネル又はチャネル）は、固定帯域幅の帯域に密にパックされ、非常に高いデータレートで送信されて良い。さらに、スーパーチャネルは、例えば数百キロメートルのような非常に長い距離に及ぶ送信に良好に適し得る。標準的なスーパーチャネルは、光トランスポートネットワークを通じて１つのエンティティとして送信される単一チャネルを形成するために周波数多重化されたサブキャリアのセットを有しても良い。スーパーチャネルの中のサブキャリアは、高いスペクトル効率を達成するためにしっかりパックされて良い。

特定の実施形態では、Ｎ−ＷＤＭ（Nyquist wavelength-division multiplexing）がスーパーチャネルで用いられて良い。Ｎ−ＷＤＭでは、ほぼ長方形スペクトルを有する光パルスは、ボー（Baud）レートに近付く帯域幅を有する周波数ドメインで一緒にパッキングされる（図２も参照）。

光トランスポートネットワーク１０１は、特定の波長又はチャネルで、光トランスポートネットワーク１０１を通じて光信号を送信する１又は複数の光送信機（Ｔｘ）１０２を有して良い。送信機１０２は、電気信号を光信号に変換し該光信号を送信するシステム、機器、又は装置を有して良い。例えば、送信機１０２は、それぞれ、レーザと、電気信号を受信し該電気信号に含まれる情報を特定の波長でレーザにより生成される光のビームに変調し光トランスポートネットワークを通じて信号を伝達するビームを送信する変調器と、を有して良い。幾つかの実施形態では、光送信機１０２は、光変調の間に送信されるべきデータのボーレートを決定するために使用されて良い。異なるボーレートを適用する送信機１０２の一例は、適応型レートトランスポンダである。さらに、前方誤り訂正（forward error correction：ＦＥＣ）モジュールは、光送信機１０２に含まれて良く、光送信機１０２と関連して使用されて良い。ＦＥＣモジュールは、誤り訂正符号を含めるために、送信されるべき情報又はデータを運ぶ電気信号を処理して良い。送信機１０２にあるＦＥＣモジュールは、さらに、光変調のために光送信機１０２へ送信されるべきデータを送信するボーレートを決定して良い。

マルチプレクサ１０４は、送信機１０２に結合されて良く、送信機１０２により、例えばそれぞれ個々の波長で送信される信号を、ＷＤＭ信号に結合するシステム、機器又は装置であって良い。

光増幅器１０８は、光トランスポートネットワーク１０１の中の多チャネル信号を増幅して良い。光増幅器１０８は、特定長のファイバ１０６の前及び／又は後に置かれて良い。これは、「インライン増幅」と呼ばれる。光増幅器１０８は、光信号を増幅するシステム、機器又は装置を有して良い。例えば、光増幅器１０８は、光信号を増幅する光リピータを有して良い。この増幅は、光−電気又は電気−光変換により実行されて良い。幾つかの実施形態では、光増幅器１０８は、希土類元素をドープされた光ファイバを有し、ドープ光ファイバ増幅素子を形成して良い。信号がファイバを通過するとき、外部エネルギがポンプ信号の形式で印可され、光ファイバのドープされた部分の原子を励起し、光信号の強度を増大する。一例として、光増幅器１０８は、エルビウムドープファイバ増幅器（erbium-doped fiber amplifier：ＥＤＦＡ）を有して良い。しかしながら、半導体光増幅器（semiconductor optical amplifier：ＳＯＡ）のような他の適切な増幅器が用いられて良い。

ＯＡＤＭ１１０は、ファイバ１０６を介して光トランスポートネットワーク１０１に結合されて良い。ＯＡＤＭ１１０は、ファイバ１０６から光信号を（つまり、個々の波長で）アッド又はドロップするシステム、機器又は装置を有しても良いアッド／ドロップモジュールを有して良い。ＯＡＤＭ１１０を通過した後に、光信号は、ファイバ１０６に沿って宛先へと直接進んで良く、或いは、信号は、宛先に達する前に、１又は複数の追加ＯＡＤＭ１１０及び／又は光増幅器１０８を通過して良い。このように、ＯＡＤＭ１１０は、異なるリング及び異なる直線的スパンのような、異なる光トランスポートネットワークトポロジを一緒に接続することを可能にできる。

光トランスポートネットワーク１０１の特定の実施形態では、ＯＡＤＭ１１０は、ＷＤＭ信号の個々の又は複数の波長をアッド又はドロップできるＲＯＡＤＭ（reconfigurable OADM）を表して良い。個々の又は複数の波長は、例えば、ＲＯＡＤＭに含まれ得るＷＳＳ（wavelength selective switch）（図示しない）を用いて光ドメインの中でアッド又はドロップされて良い。

多くの既存の光ネットワークは、ＯＡＤＭの従来の実装及びデマルチプレクサ１０５の従来の実装と互換性のある、固定グリッド間隔としても知られるＩＴＵ（International Telecommunications Union）標準波長グリッドに従い５０ギガヘルツ（ＧＨｚ）のチャネル間隔を有し、１０ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）又は４０Ｇｂｐｓ信号レートで動作する。しかしながら、データレートが１００Ｇｂｐｓを超えて増大すると、このような高データレート信号のより広いスペクトル要件は、益々チャネル間隔を増大することを要求する場合が多い。異なるレートの信号をサポートする伝統的な固定グリッドネットワークシステムでは、ネットワークシステム全体は、標準的に、最高レート信号に対応できる最も粗いチャネル間隔（１００ＧＨｚ、２００ＧＨｚ、等）で運用されなければならない。これは、低いレート信号及び低い全体的スペクトル利用に対して過度に準備されたチャネルスペクトルをもたらす場合がある。

したがって、特定の実施形態では、光トランスポートネットワーク１０１は、チャネル毎に特定の周波数スロットを指定可能な柔軟なグリッド光ネットワーキングと互換性のあるコンポーネントを利用して良い。例えば、ＷＤＭ送信の各々の波長のチャネルは、少なくとも１つの周波数スロットを使用して割り当てられて良い。したがって、１つの周波数スロットは、シンボルレートの低い波長チャネルに割り当てられ、一方で、複数の周波数スロットは、シンボルレートの高い波長チャネルに割り当てられて良い。したがって、光トランスポートネットワーク１０１では、ＲＯＡＤＭ１１０は、光ドメインでアッド又はドロップされるべきデータチャネルを運ぶ、ＷＤＭ、ＤＷＤＭ、又はスーパーチャネル信号の個々の又は複数の波長をアッド又はドロップすることが可能であって良い。特定の実施形態では、ＲＯＡＤＭ１１０は、ＷＳＳ（wavelength selective switch）を含み又はそれに結合されて良い。

図１に示すように、光トランスポートネットワーク１０１は、ネットワーク１０１の１又は複数の宛先に、１又は複数のデマルチプレクサ１０５を有して良い。デマルチプレクサ１０５は、単一の合成ＷＤＭ信号をそれぞれの波長において個々のチャネルに分離することによりデマルチプレクサとして動作するシステム、機器又は装置を有して良い。例えば、光トランスポートネットワーク１０１は、４０チャネルＤＷＤＭ信号を伝送して良い。デマルチプレクサ１０５は、４０個の異なるチャネルに従って、信号、４０チャネルＤＷＤＭ信号を４０個の別個の信号に分割して良い。理解されるように、種々の実施形態において、光トランスポートネットワーク１０１の中で、異なる数のチャネル又はサブキャリアが送信され逆多重化されて良い。

図１で、光トランスポートネットワーク１０１は、デマルチプレクサ１０５に結合される受信機１１２も有して良い。各受信機１１２は、特定の波長又はチャネルで送信される光信号を受信し、該光信号をそれらが含む情報（データ）を得る（復調する）ために処理して良い。したがって、ネットワーク１０１は、ネットワークの各チャネル毎に少なくとも１つの受信機１１２を有して良い。図示のように、受信機１１２は、送信機１０２により使用されるボーレートに従い、光信号を復調して良い。幾つかの実施形態では、受信機１１２は、受信したデータの完全性を調べるために誤り訂正符号を使用する前方誤り訂正（ＦＥＣ）モジュールに含まれて良く、又はその後段にあって良い。ＦＥＣモジュールは、さらに、誤り訂正符号に基づき、データの中の特定の誤りを訂正して良い。受信機１１２にあるＦＥＣモジュールは、さらに、上述のように、送信機１０２においてチャネル毎に定められた固有ボーレートで、データを復調して良い。

図１の光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークは、光ファイバを介して光信号の中で情報を伝達するために、変調技術を用いて良い。このような変調方式は、変調技術の他の例の中でも特に、ＰＳＫ（phase-shift keying）、ＦＳＫ（frequency-shift keying）、ＡＳＫ（amplitude-shift keying）、及びＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）を有して良い。ＰＳＫでは、光信号により伝達される情報は、搬送波又は単にキャリアとしても知られる参照信号の位相を変調することにより変換されて良い。情報は、２レベル又はＢＰＳＫ（binary phase-shift keying）、４レベル又はＱＰＳＫ（quadrature phase-shift keying）、Ｍ−ＰＳＫ（multi-level phase-shift keying）及びＤＰＳＫ（differential phase-shift keying）を用いて信号自体の位相を変調することにより変換されて良い。ＱＡＭでは、光信号により運ばれる情報は、搬送波の振幅と位相の両方を変調することにより伝達されて良い。ＰＳＫは、ＱＡＭの一部であると考えられる。ここで、搬送波の振幅は、一定に維持される。

ＰＳＫ及びＱＡＭ信号は、コンステレーション図上で実数軸及び虚数軸を有する複素平面を用いて表現できる。情報を運ぶシンボルを表すコンステレーション図上の点は、図の原点の周りに均一な角度で間隔を空けて位置付けられる。ＰＳＫ及びＱＡＭを用いて変調されるべきシンボルの数は増大し、したがって伝達できる情報が増加し得る。信号の数は、２の倍数で与えられ得る。追加シンボルが追加されると、それらは、元のシンボルの周りに均一に配置され得る。ＰＳＫ信号は、コンステレーション図の上に円に配置される。これは、ＰＳＫ信号が全てのシンボルに対して一定のパワーを有することを意味する。ＱＡＭ信号は、ＰＳＫ信号と同じ角度構成だが、異なる振幅構成を有して良い。ＱＡＭ信号は、複数の円の周りに配置されるシンボルを有して良い。これは、ＱＡＭ信号が異なるシンボルに対して異なるパワーを有することを意味する。この構成は、シンボルが可能な限り離されるとき、ノイズのリスクを低減し得る。したがって、シンボル数「ｍ」が用いられ、「ｍ−ＰＳＫ」又は「ｍ−ＱＡＭ」と表す。

異なるシンボル数を有するＰＳＫ及びＱＡＭの例は、コンステレーション図の上で０度及び１８０度（又は０及びπラジアン）の２つの位相を用いるＢＰＳＫ（binary PSK又は２-PSK）、又は０度、９０度、１８０度及び２７０度（又は０、π／２、π及び３π／２ラジアン）の４つの位相を用いるＱＰＳＫ（quadrature PSK、４-PSK又は４-QAM）を含み得る。このような信号に含まれる位相は、オフセットされて良い。２−ＰＳＫ及び４−ＰＳＫ信号の各々は、コンステレーション図の上に配置され得る。特定のｍ−ＰＳＫ信号は、ＤＰ−ＱＰＳＫ（dual-polarization QPSK）のような技術を用いて更に偏波されて良い。ここで、別個のｍ−ＰＳＫ信号は、信号を直交偏波することにより多重化される。また、ｍ−ＱＡＭ信号は、ＤＰ−１６−ＱＡＭ（dual-polarization １６-QAM）のような技術を用いて偏波されて良い。ここで、別個のｍ−ＱＡＭ信号は、信号を直交偏波することにより多重化される。

二重偏波技術は、ＰＤＭ（polarization division multiplexing）とも呼ばれ、情報伝送のためにより大きなビットレートを達成可能にする。ＰＤＭ伝送は、チャネルに関連付けられた光信号の種々の偏波成分への情報の同時変調を有し、それにより、偏波成分の数に応じて伝送レートを名目上増大する。光信号の偏波は、通常、光信号の振動方向を表し得る。用語「偏波」は、通常、光信号の伝搬方向に垂直な、空間内のある点における光信号の電場ベクトルの先端により追跡される経路を表し得る。

図１の光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークでは、管理プレーン、制御プレーン、及びトランスポートプレーン（物理層と呼ばれることが多い）を言及することが通常である。中央管理ホスト（図示しない）は、管理プレーンに存在して良く、制御プレーンのコンポーネントを構成し管理して良い。管理プレーンは、トランスポートプレーン及び制御プレーンのエンティティ（例えば、ネットワーク要素）全てに渡る最終的な制御を有する。一例として、管理プレーンは、１又は複数の処理リソース、データ記憶コンポーネント、等を含む中央処理センタ（例えば、中央管理ホスト）を有して良い。管理プレーンは、制御プレーンの要素と電気的に通信して良く、トランスポートプレーンの１又は複数のネットワーク要素と電気的に通信して良い。管理プレーンは、システム全体の管理機能を実行し、ネットワーク要素、制御プレーン及びトランスポートプレーンの間の調整を提供して良い。例として、管理プレーンは、要素の観点から１又は複数のネットワーク要素を取り扱うＥＭＳ（element management system）、ネットワークの観点から多くの装置を取り扱うＮＭＳ（network management system）、又はネットワーク全体の動作を取り扱うＯＳＳ（operational support system）を有して良い。

本開示の範囲から逸脱することなく、光トランスポートネットワーク１０１に対し変更、追加又は省略が行われて良い。例えば、光トランスポートネットワーク１０１は、図１に示すものより多くの又は少ない要素を有して良い。また、上述のように、ポイントツーポイントネットワークとして図示されたが、光トランスポートネットワーク１０１は、リング、メッシュ、又は階層構造のネットワークトポロジのような光信号を送信する任意の適切なネットワークトポロジを有して良い。

光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークは、高容量要求を満たすために、様々な変調フォーマット、データレート、及びチャネル間隔を有するフレキシブル且つ適応型ネットワークとして開発されている。このような光ネットワークの汎用通信機は、容量及び到達距離の利用を向上するために適応型変調を提供し得る。さらに、フレキシブルなグリッド光ネットワークは、利得が変調フォーマット及びチャネル間間隔に大きく依存する光帯域幅のより効率的使用を提供し得る。光ネットワーク容量を更に増大するために、スーパーチャネルが展開されて良い。しかしながら、密な間隔のサブキャリア同士の非線形相互作用は、特定のスーパーチャネルの送信距離を制限し得る。

例えば、スーパーチャネルの中の中央サブキャリアは、端にあるサブキャリアと比べて、より大きなＯＳＮＲペナルティを経験し得る。サブキャリアパワープリエンファシス（Subcarrier power pre-emphasis：ＳＰＰ）技術は、全部のサブキャリアの性能を等化し、及び中央サブキャリアの到達距離を延長するために使用されて良い。さらに、同じ変調フォーマットの複数のスーパーチャネルがネットワークを通じて送信されるとき、全てのサブキャリアの性能は、近隣チャネル及びそれらの間のガードバンド（guard band：ＧＢ）により影響を受けることがある。１２．５ＧＨｚの小さなＧＢと一緒に最適なＳＰＰを使用すると、ＤＰ−１６ＱＡＭ及びＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルにより均一なトラフィックを運ぶ光ネットワークの最大ＳＥ到達性能が向上され得る。

しかしながら、ネットワーク容量を最大化するために、異なる変調フォーマット及びデータレートを有するスーパーチャネルが、ネットワーク全体を通じて隣り合って伝搬するだろう。したがって、これらのスーパーチャネルは、互いに異なる非線形（nonlinear：ＮＬ）相互作用を経験することがある。したがって、様々な構成のスーパーチャネルの間のＮＬ相互作用の範囲が理解されるべきである。その後、このようなネットワークはそれらの相互利益のために最適化されるべきである。本開示では、従前の研究で実験に基づき確認された物理レイヤ最適化手順（O. Vassilieva et al., “Flexible grid network optimization for maximum spectral efficiency and reach”, Proc. ECOC, Tu.１.４.２, Valencia (２０１５)を参照）が、１Ｔｂ／ｓ、５サブキャリア、ＤＰ−１６ＱＡＭ変調スーパーチャネル、及び４００Ｇｂ／ｓ、４サブキャリア、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調スーパーチャネルを展開するフレキシブルグリッドネットワークに適用される。共伝搬するスーパーチャネルの間の異なるＮＬ相互作用により、ＧＢはＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルの到達距離Ｌを効率的に延長できると同時に、ＧＢはＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルでは省略され得ることが示される。また、小さなＧＢと結合されるＳＰＰは、各々のスーパーチャネルのＳＥ性能及び到達距離Ｌを最大化し得ることが示される。

本願明細書に更に詳述するように、異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルを運ぶ、光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークの最適化のための方法及びシステムが開示される。

図２を参照すると、スーパーチャネルの一実施形態の選択された要素が、５個のサブキャリアを示すスーパーチャネルパワースペクトル２００として示される。スーパーチャネルパワースペクトル２００のために使用されるデータは実際に測定された値ではないが、図示のパワースペクトルは、実際のスーパーチャネルの特徴であり得る。スーパーチャネルパワースペクトル２００では、サブキャリアは、それぞれ、２００Ｇｂ／ｓ ＤＰ−１６−ＱＡＭ信号で変調されても良い。さらに、各々のサブキャリア帯域は、０．１５のロールオフ（roll-off）係数を用いるルートレイズドコサイン方法を用いて、送信機において電気的ナイキストパルス成形を施されている。図２に示すように、Ｂ_ＳＣは、固定スーパーチャネル伝送帯域を表し、Δｆは、サブキャリア周波数間隔を表す。特定の実施形態では、サブキャリア周波数間隔Δｆは、３５ＧＨｚであり、それぞれサブキャリアに対応する各々の中心周波数ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、ｆ_５の間で均一であって良い。サブキャリア周波数間隔Δｆは、隣接サブキャリア間の有意な線形クロストークを防ぐために十分広くなるよう選択されて良い。各々のサブキャリアの光信号は、光カプラを用いて多重化され、例えば１Ｔｂ／ｓの集約データレートを有する固定伝送帯域Ｂ_ＳＣの中の単一のスーパーチャネルを形成して良い。留意すべきことに、固定スーパーチャネル伝送帯域Ｂ_ＳＣ、サブキャリア周波数間隔Δｆ、及び全体集約データレートの異なる値は、スーパーチャネルパワースペクトル２００をもたらし得る。図２には、一定パワーレベルＰ_ＳＣも示される。Ｐ_ＳＣは、５個のサブキャリアの各々と実質的に類似の又は等しいスーパーチャネルのパワーレベルである。したがって、Ｐ_ＳＣは、サブキャリアの各々の平均パワーレベルに対応し得る。

標準的なＤＷＤＭネットワークでは、システム性能は、各々の波長チャネルの波長グリッドへの割り当てに依存し得ることが知られている。したがって、長い波長チャネルは、短い波長チャネルに比べて、少ない非線形機能障害にしか遭わない。スーパーチャネルに基づくＷＤＭシステムの例では、Ｃバンドのような伝送帯域に渡るサブキャリアエラーレートの波長依存性に加えて、個々のサブキャリアエラーレート（又は受信機におけるＯＳＮＲ）のスーパーチャネルの中のサブキャリアのスペクトル割り当てへの依存性が、（クロストークのような）非線形機能障害の形で観察されている。線形クロストークは、２つの隣接サブキャリアの間（サブキャリア間）で観察され、隣接サブキャリアの周波数ドメインにおける重なり合いの程度又は範囲に依存し得る。ナイキストパルス成形の使用は、図２に示すように、少なくとも部分的には、周波数ドメインにおいて互いに実質的に重なり合わないナイキスト成形サブキャリア（スペクトルパルス）のほぼ垂直なエッジにより、隣接サブキャリア間の線形クロストークの最小レベルを維持する効果的な手段を提示し得る。非線形クロストークも、観察され、光ファイバ伝送中に非線形相互作用から生じ得る。

非線形相互作用は、特に、ＸＰＭ（cross-phase modulation）、ＳＰＭ（self-phase modulation）、及び４波混合、のような現象を含み得る。ＸＰＭは、１つのチャネルからの位相情報、振幅情報、又はそれら両者がスーパーチャネルの中の隣接チャネルに変調されるとき、生じ得る。ＳＰＭは、屈折率（又は屈折率の強度に対する依存性）の変動が各々のサブキャリアの中の位相シフトを生じるとき、生じ得る。４波混合では、３つの波長が相互作用して、サブキャリアの波長と一致する第４の波長を生成し、影響を受けるサブキャリアにおいてピークパワーの望ましくない変動又は他の種類の信号歪みを生じ得る。さらに、非線形クロストークは、サブキャリア間成分を有し得る。非線形相互作用はファイバ伝送中に生じ、サブキャリア周波数帯域の重なり合いの程度に依存しないので、ナイキストパルス成形は、スーパーチャネルにおける非線形クロストークに伴う特定の問題を解決するには非効果的であり得る。

図３を参照すると、例えば光トランスポートネットワーク１０１（図１を参照）におけるような光ネットワークにおける制御プレーン機能を実装するネットワーク管理システム３００の一実施形態の選択された要素のブロック図が示される。制御プレーンは、ネットワーク知能及び制御のための機能を有して良く、更に詳細に記載するように発見、ルーティング、経路計算、及びシグナリングのためのアプリケーション又はモジュールを含むネットワークサービスを確立する能力をサポートするアプリケーションを有して良い。ネットワーク管理システム３００により実行される制御プレーンアプリケーションは、光ネットワークの中でサービスを自動的に確立するために一緒に動作して良い。発見モジュール３１２は、近隣同士を接続するローカルリンクを発見して良い。ルーティングモジュール３１０は、データベース３０４を移植する（populate）間に、光ネットワークノードへローカルリンク情報をブロードキャストして良い。光ネットワークからのサービスに対する要求が受信されると、経路計算エンジン３０２は、データベース３０４を用いてネットワーク経路を計算するために呼び出されて良い。このネットワーク経路は、次に、要求されたサービスを確立するために、シグナリングモジュール３０６に提供されて良い。

図３に示すように、ネットワーク管理システム３００は、プロセッサ３０８と、記憶媒体３２０とを有する。記憶媒体３２０は、記憶媒体３２０へのアクセスを有するプロセッサ３０８により実行可能な実行可能命令（つまり、実行可能コード）を格納して良い。プロセッサ３０８は、ネットワーク管理システム３００に本願明細書に記載の機能及び動作を実行させる命令を実行して良い。本開示の目的のために、記憶媒体３２０は、少なくともある時間期間の間、データ及び命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体を含み得る。記憶媒体３２０は、永続的及び揮発性媒体、固定及び取り外し可能媒体、磁気及び半導体媒体を含み得る。記憶媒体３２０は、直接アクセス記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ又はフロッピーディスク）、順次アクセス記憶装置（例えば、テープディスクドライブ）、ＣＤ（compact disk）、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read-only memory）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（digital versatile disc）、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read-only memory）、及びフラッシュメモリのような記憶媒体、非一時的媒体、又はこれらの種々の組合せを有してもよいが、これらに限定されない。記憶媒体３２０は、命令、データ、又はそれらの両方を格納するよう動作する。図示のような記憶媒体３２０は、実行可能コンピュータプログラム、つまり経路計算エンジン３０２、シグナリングモジュール３０６、発見モジュール３１２、及びルーティングモジュール３１０を表し得る命令のセット又はシーケンスを有する。

図示のように、図３のネットワーク管理システム３００には、ネットワークインタフェース３１４も含まれる。ネットワークインタフェース３１４は、プロセッサ３０８とネットワーク３３０との間のインタフェースとして機能するよう動作する適切なシステム、機器又は装置であって良い。ネットワークインタフェース３１４は、ネットワーク管理システム３００が適切な送信プロトコル又は規格を用いてネットワーク３３０を介して通信することを可能にして良い。幾つかの実施形態では、ネットワークインタフェース３１４は、ネットワーク３３０を介してネットワーク記憶リソースに通信可能に結合されて良い。幾つかの実施形態では、ネットワーク３３０は、光トランスポートネットワーク１０１の少なくとも特定の部分を表す。ネットワーク３３０は、ガルバニック又は電子媒体を用いるネットワークの特定部分を有して良い。特定の実施形態では、ネットワーク３３０は、インターネットのような公共ネットワークの少なくとも特定部分を有して良い。ネットワーク３３０は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの種々の組合せを用いて実装されて良い。

特定の実施形態では、ネットワーク管理システム３００は、人（ユーザ）と相互作用し、光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されて良い。例えば、ネットワーク管理システム３００は、ユーザからの光信号送信経路に関するデータの受信を実現するために及びユーザに結果を出力するために、１又は複数の入力装置及び出力装置を有し又はそれらに結合されて良い。１又は複数の入力又は出力装置（図示しない）は、キーボード、マウス、タッチパッド、マイクロフォン、ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、オーディオスピーカ、等を有しても良いが、これらに限定されない。代替又は追加で、ネットワーク管理システム３００は、例えばネットワーク３３０を介して、別のコンピューティング装置又はネットワーク要素のような装置から光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されて良い。

図３に示すように、幾つかの実施形態では、発見モジュール３１２は、光ネットワークにおける光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されて良く、近隣及び近隣同士の間のリンクの発見を担って良い。言い換えると、発見モジュール３１２は、発見プロトコルに従って発見メッセージを送信して良く、光信号送信経路に関するデータを受信して良い。幾つかの実施形態では、発見モジュール３１２は、特に、ファイバ種類、ファイバ長、コンポーネントの数及び種類、データレート、データの変調フォーマット、光信号の入力パワー、信号搬送波長（つまり、チャネル）の数、チャネル間隔、トラフィック要求、及びネットワークトポロジ、のような特徴を決定して良いが、これらに限定されない。

図３に示すように、ルーティングモジュール３１０は、光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークの中の種々のノードにリンク接続性情報を伝搬することを担って良い。特定の実施形態では、ルーティングモジュール３１０は、リンク帯域幅可用性を含み得る、トラフィックエンジニアリングをサポートするためのリソース情報をデータベース３０４に移植して良い。したがって、データベース３０４は、ルーティングモジュール３１０により、光ネットワークのネットワークトポロジを決定するのに有用な情報を移植されて良い。

経路計算エンジン３０２は、光信号送信経路の送信特性を決定するために、ルーティングモジュール３１０によりデータベース３０４に提供される情報を用いるよう構成されて良い。光信号送信経路の送信特性は、特に、色分散（chromatic dispersion：ＣＤ）、非線形（nonlinear：ＮＬ）効果、偏光モード分散（polarization mode dispersion：ＰＭＤ）及び偏光依存損失（polarization dependent loss：ＰＤＬ）のような偏光効果、並びに自然放出雑音（amplified spontaneous emission：ＡＳＥ）のような送信劣化因子が、光信号送信経路内で光信号にどれ位影響を与え得るかについての見識を提供して良い。光信号送信経路の送信特性を決定するために、経路計算エンジン３０２は、送信劣化因子の間の相互作用を検討して良い。種々の実施形態では、経路計算エンジン３０２は、特定の送信劣化因子の値を生成して良い。経路計算エンジン３０２は、光信号送信経路を記述するデータをデータベース３０４に更に格納して良い。

図３で、シグナリングモジュール３０６は、光トランスポートネットワーク１０１のような光ネットワークにおいてエンド−エンドネットワークサービスの設定、変更、及び取り壊しに関連する機能を提供して良い。例えば、光ネットワーク内のイングレスノードがサービス要求を受信すると、ネットワーク管理システム３００は、シグナリングモジュール３０６を用いて、帯域幅、コスト、等のような異なる基準に従って最適化され得る経路計算エンジン３０２からのネットワーク経路を要求して良い。所望のネットワーク経路が識別されると、次に、シグナリングモジュール３０６は、要求されたネットワークサービスを確立するために、ネットワーク経路に沿って個々のノードと通信して良い。異なる実施形態では、シグナリングモジュール３０６は、ネットワーク経路に沿ってノードへ及びノードから後続の通信を伝搬するために、シグナリングプロトコルを用いて良い。

ネットワーク管理システム３００の動作中、各々のサブキャリアのＳＰＰのための光パワー調整量及びＧＢのスペクトル量及は、変調フォーマット、サブキャリア数、及び共伝搬距離（図１２も参照）の様々な組合せについて、予め計算され、データベース３０４に格納されて良い。次に、例えばネットワークサービスについての顧客要求に応答して、特定スーパーチャネル構成について、ネットワーク経路が光ネットワークの中でプロビジョニングされて良い。次に、特定スーパーチャネル構成のための光変調フォーマットが決定されて良い。最後に、任意の適用可能ＧＢを含むスペクトル帯域幅が、生じる各々の変調フォーマット及び共伝搬方式について、以下に詳述される特定ルールにより決定されて良い。この方法では、各々のスーパーチャネルの到達距離Ｌ及びＳＥは、光ネットワークの中で最適化され得る。

図４を参照すると、汎用通信機４０４及びＲＯＡＤＭ４０２を有する光ネットワーク４００の一実施形態の選択された要素が示される。ネットワーク４００は、種々の構成のスーパーチャネルの間の非線形性相互作用の範囲がどのように決定されるかを示すための例示的な実施形態の中で示される。図４では、汎用通信機４０４は、スーパーチャネルに所与の変調フォーマットを適用するようプログラミングされ又は再構成されて良い。図４は、概略図であり、実寸通り又は透視図ではない。図４で、汎用通信機４０４−１、４０４−２は、ＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルを第１光経路４０６に沿って送信するとして示される。第１光経路４０６は、ＲＯＡＤＭ４０２−１、４０２−２、４０２−３、４０２−４、４０２−５、及び４０２−６に及ぶ。一方で、汎用通信機４０４−３、４０４−４は、ＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルを第２光経路４０８に沿って送信するとして示される。第２光経路４０８は、ＲＯＡＤＭ４０２−４、４０２−５、及び４０２−６に及ぶ。

汎用通信機４０４は、より長い距離に渡りＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルを、及びより短い距離に渡りより高いスペクトル効率のＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルを送信するようプログラミングされ得る。ＤＰ−ＱＰＳＫのような、より低次の変調フォーマットは、より高いＯＳＮＲ耐性を有し、したがって、より長い距離（到達距離Ｌ）に渡り伝搬できる。一方で、ＤＰ−１６ＱＡＭのような、より高次の変調フォーマットは、より低いＯＳＮＲ耐性を有し、したがって、より短い距離を伝搬できる。このようなスーパーチャネルが光ネットワーク４００を通じて共伝搬するとき、スーパーチャネルの中の全てのサブキャリアの性能は、共伝搬するチャネルの種類、及び共伝搬するスーパーチャネル間のＧＢに強く依存し得る。例えば、ＲＯＡＤＭ４０２−５において、両方のスーパーチャネルが共伝搬する。異なる変調フォーマットを有するチャネルは、異なるスーパーチャネル間及びスーパーチャネル内非線形性を与え得る。スーパーチャネル間のより大きなＧＢは、スーパーチャネル間非線形ノイズ及び通過帯域狭窄（passband narrowing：ＰＢＮ）を効果的に低減できる。一方で、より小さなＧＢは、利用可能光スペクトルをより効率的に利用することにより、光ネットワーク４００を高容量レベルに維持するために、非常に望ましい。他方で、スーパーチャネル内ＮＬは、サブキャリア数に依存して良く、全てのサブキャリアが等しいパワーで出射されるとき、中央サブキャリアに大きなＯＳＮＲペナルティを与え得る。

図４では、ＤＰ−１６ＱＡＭ光信号は、ＲＯＡＤＭ４０２−６で終端する光経路の終わりで、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号と共伝搬する。ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号が既に長距離に渡り伝搬しているとき、ＤＰ−１６ＱＡＭ光信号は、ＲＯＡＤＭ４０２−４で追加される。このような共伝搬の場合には、非線形性が距離と共に累積するので、ＤＰ−１６ＱＡＭ光信号に与えるＤＰ−ＱＰＳＫ光信号の非線形（ＮＬ）の影響は大きい。ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号の中の大きな累積非線形性は、大きな信号ピークパワーとして、したがって、大きなＰＡＰＲ（peak-to-average-power ratio）変動において、明らかである。これは、一方で、ＤＰ−１６ＱＡＭ光信号において位相ノイズの増大を引き起こし得る。したがって、光ネットワーク４００に示す共伝搬の例は、より深刻なＮＬ影響を生じ、ガードバンドＧＢ＝１２．５ＧＨｚが示され得る。しかしながら、ＤＰ−ＱＰＳＫ光信号とＤＰ−１６ＱＡＭ光信号の両者が、それらの光経路の始めに一緒に共伝搬するとき（両者が同じノードから又は次の数個の近隣ノードから共通光経路に入る）、累積非線形性は低減される。初期共伝搬の本例では、相互干渉が小さいため、ガードバンドＧＢ＝０ＧＨｚが使用されて良い（以下の図１３のステップ１３１２も参照）。

図５は、光ネットワーク４００（図４を参照）に渡り送信される５サブキャリアのスーパーチャネルのような、スーパーチャネルパワースペクトルのプロット５００、５０１を示す。プロット５００では、出射パワーが全てのサブキャリアＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４、ＳＣ５について等価であるとき、チャネル間非線形ノイズからの比較的大きなＯＳＮＲペナルティが、中央サブキャリアＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４について観察される。プロット５０１では、ＳＰＰ技術が示される。ＳＰＰ技術では、エッジサブキャリアが中央サブキャリアに比べて低いパワーレベルで出射されるよう、エッジサブキャリアの出射パワーが変更される。プロット５００に比べて、プロット５０１は、ＳＰＰが適用されるとき、ＯＳＮＲペナルティの改善を示す。これは望ましい。プロット５０１に示すＳＰＰ技術は、ＯＳＮＲペナルティを低減し、全てのサブキャリアの全体性能を等化するよう実験的に検証されている。したがって、ＧＢ及びＳＰＰの注意深い最適化が、スーパーチャネル間及びスーパーチャネル内非線形ノイズ、ＰＢＮを最小化し、及びＳＥ及び到達距離Ｌの観点で最適性能を提供できることが断定されている。

図６及び７は、それぞれ、スーパーチャネル送信の２つの例示的な構成を示すスペクトル６００及びスペクトル７００を示す。本開示では、４００Ｇｂ／ｓ、４サブキャリア、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調スーパーチャネル、及び１Ｔｂ／ｓ、５サブキャリア、ＤＰ−１６ＱＡＭ変調スーパーチャネルの送信は、ＧＢの関数として、それらの相互干渉に関して分析される。次に、ＧＢ及びＳＰＰは、最大ＳＥ及び到達距離Ｌの観点で、光ネットワーク性能を最適化するために決定される。この目的のために、スペクトル５００及びスペクトル６００は、２つの例示的な構成として示される。スペクトル６００で、４００Ｇｂ／ｓ、４サブキャリア、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調スーパーチャネルは、１Ｔｂ／ｓ、５サブキャリア、ＤＰ−１６ＱＡＭ変調スーパーチャネルによりスペクトル的に囲まれている。スペクトル７００では、１Ｔｂ／ｓ、５サブキャリア、ＤＰ−１６ＱＡＭ変調スーパーチャネルは、４００Ｇｂ／ｓ、４サブキャリア、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調スーパーチャネルによりスペクトル的に囲まれている。ＤＰ−１６ＱＡＭ変調スーパーチャネルのための固定スーパーチャネル送信帯（図２のＢ_ＳＣを参照）は、１７５ＧＨｚに設定され、ＤＰ−ＱＰＳＫ変調スーパーチャネルのための固定スーパーチャネル送信帯は１５０ＧＨｚに設定される（ＩＴＵ−Ｔ ＤＷＤＭ周波数グリッド仕様に適合するために、スペクトルの片側で、１４０ＧＨｚスーパーチャネル送信帯に未使用ＧＢの５ＧＨを追加したものに対応する）。スーパーチャネルは、０ＧＨｚから８７．５ＧＨｚまでの範囲の追加可変ＧＢにより間隔を開けられて良い。スペクトル６００及び７００に示される例示的な構成の両者において、各々のサブキャリアは、３２Ｇｂａｕｄ、０．１５ロールオフファクタでルートレイズドコサインフィルタにより成形され３５ＧＨｚにより間隔を空けられるナイキスト（Nyquist）パルスで変調される。次に、スペクトル６００及び７００に対応するスーパーチャネルは、それぞれ、分散補償の無いＳＭＦファイバを有する１５スパン×６０ｋｍ（合計９００ｋｍ）に渡り送信された。

図６では、ＳＰＰを有しないスペクトル６００の各々のサブキャリアのファイバ入力パワー（出射パワー）は、ＤＰ−１６ＱＡＭでは０ｄＢｍ／サブキャリアに、ＤＰ−ＱＰＳＫでは４ｄＢｍ／サブキャリアに設定された。ＤＰ−ＱＰＳＫのファイバ入力パワーが高いほど、ＤＰ−１６ＱＡＭに比べて高いＯＳＮＲ及びＮＬ耐性を反映する。したがって、このシナリオでは、ＤＰ−ＱＰＳＫス―パーチャネルの送信到達距離は、ＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルより約２．５倍長いと想定でき、ファイバ入力パワー０ｄＢｍ／サブキャリアで２２５０ｋｍ（２．５×９００ｋｍ）である。この条件は、より長く伝搬するＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルに与える、より短く伝搬するＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルのＮＬ影響を推定することを助ける。

図７では、スペクトル７００の全てのサブキャリアのファイバ入力パワーは、０ｄＢｍ／サブキャリアに設定された。これは、より短い到達距離（９００ｋｍ）に渡り共伝搬する間に、ＤＰ−１６ＱＡＭに与えるＤＰ−ＱＰＳＫのＮＬ影響を評価するために使用された。さらに、各々のスーパーチャネルは、８．５次ガウスフィルタ、及びエッジサブキャリアに与えられるＰＢＮ影響を考慮するためにスーパーチャネル送信帯にＧＢを追加したもの程の広さの３ｄＢ帯域幅（ＢＷ）を有する４個のＲＯＡＤＭノードを通じて送信された。送信線の端で、各々のサブキャリアの性能は、ローカル発振器周波数を特定サブキャリアに合わせることにより及びＤＳＰ処理を使用することにより、コヒーレント受信機により評価された。

図８は、光ネットワーク４００（図４を参照）で送信されるとき、スペクトル６００のビット誤り率（ＢＥＲ）＝１０^−３で受信される、ＯＳＮＲペナルティを示すプロット８００を示す。図９は、光ネットワーク４００で送信されるとき、スペクトル７００のビット誤り率（ＢＥＲ）＝１０^−３で受信される、ＯＳＮＲペナルティを示すプロット９００を示す。プロット８００に示されるスペクトル６００の中の４サブキャリアＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルのエッジサブキャリアは、ＧＢ＝０ＧＨｚのとき、プロット８００に示されるスペクトル７００の中の５サブキャリアＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルのエッジサブキャリアより、ＰＢＮにより受ける影響が少ない。さらに、ＤＰ−１６ＱＡＭ変調は、スペクトル６００のＤＰ−ＱＰＳＫ変調において、無視できるほどのスーパーチャネル間ＮＬペナルティしか生じない。これは、より大きなＧＢにより、ＯＳＮＲペナルティの改善を生じない。一方で、スペクトル７００のＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルに与えられるＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルのＮＬ影響は、より大きなＧＢにより低減できる。さらに、大きなスーパーチャネル内ＮＬに起因するスペクトル６００及び７００の両者における中央及びエッジサブキャリアの間の性能差が見られる。

さらに図８及び９では、それぞれ、ＳＰＰがスペクトル６００及び７００に適用されるときの、サブキャリアの間のパワー変動が、プロット８００及び９００の各々の差し込み図プロットに示されるスペクトル６００及び７００に適用される。ＳＰＰ（点線で示される）により、差し込み図プロットに示されるサブキャリア当たりの最適パワーは、０．８乃至０．９ｄＢのＯＳＮＲ改善の追加に貢献でき、全てのサブキャリアの性能を等化し得る。したがって、注意深く最適化されたＧＢ及びＳＰＰは、スペクトル６００及び７００の呂法の構成の到達距離を延長できる。

図１０は、スペクトル６００及び７００について、光ネットワーク４００（図４を参照）で送信されるとき、ＳＰＰを伴う及びＳＰＰを伴わない到達距離延長Ｌを％で示すプロット１０００を示す。ＧＢを有しない場合でも、スペクトル６００で到達距離延長が観察され、より大きなＧＢはスペクトル７００の到達距離延長を２５％まで引き上げることができる。プロット１０００は、ＳＰＰがスペクトル６００及び７００の両者に有効であり、スペクトル６００では２１％、スペクトル７００では１５％の追加だけ更に到達距離を延長できることを実証する。プロット１０００は、光ネットワークは容量制約がないと仮定して、所望の最大システム到達距離のための特定ＧＢの選択の指針として使用されて良い。

図１１は、スペクトル６００及び７００について、光ネットワーク４００（図４を参照）の中で送信されるとき、ＳＰＰを伴う及び伴わない、ＧＢに対するＳＥ−Ｌ改善のプロット１１００を示し、容量制約される光ネットワークが最大ＳＥ−Ｌ性能のためにどのように最適化され得るかを示す。プロット１１００では、ＳＥはＳＥ＝２×Ｍ×Ｎ×ＳＲ／Δｆとして定められ、ここで２は偏波数、Ｍはコンステレーションの中のシンボル当たりのビット数、Ｎはスーパーチャネルの中のサブキャリア数、ＳＲはシンボルレート、ΔｆはＧＢを含むスーパーチャネルの送信帯である。各々のスーパーチャネルのＧＢ及びＢＷ Δｆの定義は、それぞれ図６及び７のスペクトル６００及び７００に示される。

図１１では、プロット１１００は、ＳＰＰが単独でスペクトル６００の場合に１３％だけＳＥ−Ｌ積を向上できること、一方で、ＳＰＰは２５ＧＨｚ ＧＢとの組み合わせで、スペクトル７００の場合に最大ＳＥ−Ｌ性能を１３％だけ向上できることを実証する。したがって、プロット１１００は、ＧＢ単独の適用がスペクトル６００及び７００の両方の場合に光ネットワークを最適化するためには十分でないことを示す。しかしながら、ＤＰ−１６ＱＡＭ及びＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルの混合を展開する光ネットワーク全体を考慮すると、ＳＰＰ及びＧＢ＝１２．５ＧＨｚの組合せは、各々のスーパーチャネルの最大ＳＥ−Ｌ性能を提供し得る（１２．５ＧＨｚ ＧＢにおける垂直の黒い点線として示す）。したがって、ＳＰＰ及びＧＢ＝１２．５ＧＨｚの組合せは、スペクトル６００及び７００の両方に相互利益を提供し得る。

図６〜１１に関して上述したように、１Ｔｂ／ｓ ５ｓｃ−ＤＰ−１６ＱＡＭ及び４００Ｇｂ／ｓ ４ｓｃ−ＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルの混合を展開する動的且つフレキシブルグリッド光ネットワークの最適化は、数値的に詳しく調べられる。ＳＰＰとＧＢの組合せは、最大到達距離Ｌ又は最大ＳＥ−Ｌ積のためにネットワークを最適化するために用いられる。共伝搬するＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルからのより小さな影響のお陰で、ＧＢはＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルの到達距離を２５％だけ延長できることが示される。ＧＢはＤＰ−１６ＱＡＭスーパーチャネルに囲まれるＤＰ−ＱＰＳＫスーパーチャネルでは省略されて良いことも示される。ＳＰＰは、両方の種類のスーパーチャネルの場合に、到達距離を更に延長できることが示される。さらに、ＧＢ単独の利用は最大ＳＥ−Ｌ積を達成するには十分でない場合があり、最大ＳＥ−Ｌ積は、両方の種類のスーパーチャネルの相互利益のためにＳＥ−Ｌ積を最大化し得る、ＳＰＰと１２．５ＧＨｚ（１周波数スロットのみ）の小さなＧＢとの組合せを用いて達成され得ることも実証される。

図１２を参照すると、本願明細書で記載されるような、異なる変調フォーマットのスーパーチャネルの送信を最適化する方法１２００の一実施形態の選択された要素のフローチャートが示される。方法１２００は、上述のように光トランスポートネットワーク１０１の中の種々のコンポーネントと通信し得るネットワーク管理システム３００により光トランスポートネットワーク１０１を用いて実行されて良い。留意すべきことに、方法１２００で記載される特定の動作は、異なる実施形態では任意であっても良く或いは再配置されても良い。方法１２００は、データベース３０４のようなデータベースにインデックス付けされて格納され及び後に方法１３００で読み出され得る基準値を生成するために、方法１３００（図１３を参照）の前に実行され得る事前計算動作を示す。

方法１２００は、ステップ１２０２で、異なるスーパーチャネルのガードバンド（ＧＢ）値をそれぞれ事前に計算することにより開始し、ＧＢ値をデータベースに格納して良い。ステップ１２０４で、各々のサブキャリアに対応するパワー値セットが、異なるスーパーチャネルについてそれぞれ事前に計算される。パワー値セットはデータベースに格納される。ＧＢ値及びパワー値セットは、インデックス付け基準の中でも特に、異なる変調フォーマット、異なるサブキャリア数、及び距離Ｙの異なる値について、データベースの中でインデックス付けされて良い。この方法では、例えば、ネットワーク管理システム３００は、異なる変調フォーマットを有する別のスーパーチャネルと共に光経路に渡り共伝搬するスーパーチャネルについての任意の特定の要求に対応するＧＢ値及びパワー値セットを、光経路及び両方のスーパーチャネルの特性に基づき、読み出して良い。

図１３を参照すると、本願明細書で記載されるような、異なる変調フォーマットのスーパーチャネルの送信を最適化する方法１３００の一実施形態の選択された要素のフローチャートが示される。方法１３００は、上述のように光トランスポートネットワーク１０１の中の種々のコンポーネントと通信し得るネットワーク管理システム３００により光トランスポートネットワーク１０１を用いて実行されて良い。留意すべきことに、方法１３００で記載される特定の動作は、異なる実施形態では任意であっても良く或いは再配置されても良い。方法１３００は、上述の方法１２００（図１２を参照）で参照されたデータベースから特定の事前計算された値を読み出して良い。

方法１３００は、ステップ１３０２で、光ネットワークに渡る第１光経路及び第２光経路を識別することにより開始して良い。ここで、第１変調フォーマットの第１スーパーチャネルは第１光経路に渡り送信され、第２変調フォーマットの第２スーパーチャネルは第２光経路に渡り送信され、第１光経路及び第２光経路は少なくとも２つのネットワークノードを共有し、第１光経路及び第２光経路は距離Ｙに渡り共通光経路である。ステップ１３０２で、第１変調フォーマットは、より高次の変調フォーマットであって良い第２変調フォーマットより大きな伝搬距離を有する、より低次の変調フォーマットであって良い。ステップ１３０４で、ガードバンド（ＧＢ）値は、共通光経路に渡り第２スーパ―チャネルと共伝搬している第１スーパーチャネルについて、データベースから読み出される。ステップ１３０６で、第１光パワー値セットは第１スーパーチャネルのためにデータベースから読み出され、第２光パワー値セットは第２スーパーチャネルのためにデータベースから読み出される。ここで、第１光パワー値セット及び第２光パワー値セットは、スーパーチャネルパワープリエンファシス（ＳＰＰ）を実装するために、それぞれ第１スーパーチャネル及び第２スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの光パワーを指定する。ステップ１３０８で、第１光経路に渡る第１スーパーチャネルの第１出射パワーは、第１パワー値セットに従い構成される。第１出射パワーは、汎用通信機のような、第１経路の適切な送信機において構成されて良い。ステップ１３１０で、第２光経路に渡る第２スーパーチャネルの第２出射パワーは、第２パワー値セットに従い構成される。第２出射パワーは、汎用通信機のような、第２経路の適切な送信機において構成されて良い。ステップ１３１２で、第１経路及び第２光経路のための所定ルールに基づき、ゼロＧＢ又はＧＢ値が、第１スーパーチャネルと第２スーパーチャネルとの間に、共通光経路の距離Ｙに渡り適用される。

特に、ステップ１３１２の所定ルールは、ＧＢが第１スーパーチャネルと第２スーパーチャネルとの間で使用されるか否かを定めて良い。第１光経路及び第２光経路が、第１光経路及び第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬するとき、所定ルールは、距離Ｙが閾距離より小さい場合に、第１スーパーチャネルと第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、距離Ｙが閾距離より大きい又は等しい場合に、ＧＢをＧＢ値に設定する、ことを指定して良い。種々の実施形態において、閾距離は、他の例示的な値の中でも特に、９００ｋｍ、１０００ｋｍ、又は１１００ｋｍ、又は１５００ｋｍ、又は５００ｋｍ、又は７５０ｋｍ、であって良い。第１光経路及び第２光経路が、第１光経路及び第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬せず、第２光経路が距離Ｙに及び、第１光経路が距離Ｙより大きい距離Ｘに及ぶとき、所定ルールは、第２光経路が第１光経路の始めから距離Ｚ未満で開始し、距離Ｚは（Ｘ−Ｙ）／２により与えられる場合、第１スーパーチャネルと第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、第２光経路が第１光経路の始めから距離Ｚ以上から開始する場合、ＧＢをＧＢ値に設定する、ことを更に指定して良い。

本願明細書に開示のように、異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルの送信を最適化する方法及びシステムは、スーパーチャネル間のガードバンド（ＧＢ）値と、サブキャリアパワープリエンファシス（ＳＰＰ）を実装するためにサブキャリアのパワー値セットと、を予め計算するステップを有して良い。光経路に対する要求がネットワーク管理システムにおいて受信されると、ＧＢを含む各々のスーパーチャネルのスペクトル割り当ては、異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルの共伝搬に基づき、予め指定されたルールに従い決定される。

本願明細書の主題は１又は複数の例示的な実施形態に関連して記載されたが、これは、いずれの請求項も前述の特定の形式に限定されるものではない。反対に、本開示を対象とするいずれの請求項も、このような代替、変更、及び等価物を、本開示の精神及び範囲の中に含まれるものとして包含するものとする。

以上の実施形態に加え、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルを送信する方法であって、前記方法は、
光ネットワークに渡る第１光経路と第２光経路とを識別するステップであって、第１変調フォーマットの第１スーパーチャネルは前記第１光経路に渡り送信され、第２変調フォーマットの第２スーパーチャネルは前記第２光経路に渡り送信され、前記第１光経路及び前記第２光経路は、少なくとも２つのネットワークノードを共有し、前記第１光経路及び前記第２光経路は、距離Ｙに渡り共通光経路である、ステップと、
前記共通光経路に渡り前記第２スーパーチャネルと共伝搬する前記第１スーパーチャネルのために、データベースからガードバンド（ＧＢ）値を読み出すステップと、
前記データベースから前記第１スーパーチャネルのために第１光パワー値セットを及び前記第２スーパーチャネルのために第２光パワー値セットを読み出すステップであって、前記第１光パワー値セット及び前記前記第２光パワー値セットは、スーパーチャネルパワープリエンファシス（ＳＰＰ）を実装するために、それぞれ前記第１スーパーチャネル及び前記第２スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの光パワーを指定する、ステップと、
前記第１光パワー値セットに従い、前記第１光経路に渡る前記第１スーパーチャネルの第１出射パワーを構成するステップと、
前記第２光パワー値セットに従い、前記第２光経路に渡る前記第２スーパーチャネルの第２出射パワーを構成するステップと、
前記第１光経路及び前記第２光経路のための所定ルールに基づき、前記共通光経路の前記距離Ｙに渡り前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間にゼロＧＢ又は前記ＧＢ値を適用するステップと、
を有する方法。
（付記２） 異なる種類のスーパーチャネルについて、それぞれ、前記ＧＢ値を予め計算し、前記ＧＢ値を前記データベースに格納するステップと、
異なるスーパーチャネルについて、それぞれ、各々のサブキャリアに対応するパワー値セットを予め計算し、前記パワー値セットを前記データベースに格納するステップと、
を更に有し、
前記ＧＢ値及び前記パワー値セットは、異なる変調フォーマット、異なるサブキャリア数、及び前記距離Ｙの異なる値について、前記データベースの中でインデックス付けされる、
付記１に記載の方法。
（付記３） 前記第１変調フォーマットは、より高次の変調フォーマットである前記第２変調フォーマットより大きな伝搬距離を有する、より低次の変調フォーマットである、付記１に記載の方法。
（付記４） 前記第１変調フォーマットは、ＱＰＳＫフォーマットであり、前記第２変調フォーマットはｍ−ＱＡＭフォーマットであり、ｍは４より大きい、付記３に記載の方法。
（付記５） 前記第１変調フォーマット及び前記第２変調フォーマットは、二偏波（ＤＰ）変調フォーマットである、付記３に記載の方法。
（付記６） 前記所定ルールは、
前記第１光経路及び前記第２光経路が、前記第１光経路及び前記第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬するとき、
前記距離Ｙが閾距離より小さい場合に、前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、
前記距離Ｙが前記閾距離より大きい又は等しい場合に、前記ＧＢを前記ＧＢ値に設定する、
ことを指定する、付記１に記載の方法。
（付記７） 前記閾距離は９００ｋｍである、付記６に記載の方法。
（付記８） 前記所定ルールは、
前記第１光経路及び前記第２光経路が、前記第１光経路及び前記第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬せず、前記第２光経路が前記距離Ｙに及び、前記第１光経路が前記距離Ｙより大きい距離Ｘに及ぶとき、
前記第２光経路が前記第１光経路の始めから距離Ｚ未満で開始し、前記距離Ｚは（Ｘ−Ｙ）／２により与えられる場合、前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、
前記第２光経路が前記第１光経路の始めから前記距離Ｚ以上から開始する場合、前記ＧＢを前記ＧＢ値に設定する、
ことを更に指定する、付記６に記載の方法。
（付記９） 異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルの送信を可能にするネットワーク管理システムであって、前記ネットワーク管理システムは命令を格納する非一時的コンピュータ可読記憶媒体にアクセスするよう構成されるプロセッサを有し、前記命令は、該プロセッサにより実行可能であり、
光ネットワークに渡る第１光経路と第２光経路とを識別し、第１変調フォーマットの第１スーパーチャネルは前記第１光経路に渡り送信され、第２変調フォーマットの第２スーパーチャネルは前記第２光経路に渡り送信され、前記第１光経路及び前記第２光経路は、少なくとも２つのネットワークノードを共有し、前記第１光経路及び前記第２光経路は、距離Ｙに渡り共通光経路であり、
前記共通光経路に渡り前記第２スーパーチャネルと共伝搬する前記第１スーパーチャネルのために、データベースからガードバンド（ＧＢ）値を読み出し、
前記データベースから前記第１スーパーチャネルのために第１光パワー値セットを及び前記第２スーパーチャネルのために第２光パワー値セットを読み出し、前記第１光パワー値セット及び前記前記第２光パワー値セットは、スーパーチャネルパワープリエンファシス（ＳＰＰ）を実装するために、それぞれ前記第１スーパーチャネル及び前記第２スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの光パワーを指定し、
前記第１光パワー値セットに従い、前記第１光経路に渡る前記第１スーパーチャネルの第１出射パワーを構成し、
前記第２光パワー値セットに従い、前記第２光経路に渡る前記第２スーパーチャネルの第２出射パワーを構成し、
前記第１光経路及び前記第２光経路のための所定ルールに基づき、前記共通光経路の前記距離Ｙに渡り前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間にゼロＧＢ又は前記ＧＢ値を適用する、
ためのものである、ネットワーク管理システム。
（付記１０） 前記データベースと、命令と、を更に有し、該命令は、
異なる種類のスーパーチャネルについて、それぞれ、前記ＧＢ値を予め計算し、前記ＧＢ値を前記データベースに格納し、
異なるスーパーチャネルについて、それぞれ、各々のサブキャリアに対応するパワー値セットを予め計算し、前記パワー値セットを前記データベースに格納する、
ためのものであり、
前記ＧＢ値及び前記パワー値セットは、異なる変調フォーマット、異なるサブキャリア数、及び前記距離Ｙの異なる値について、前記データベースの中でインデックス付けされる、
付記９に記載のネットワーク管理システム。
（付記１１） 前記第１変調フォーマットは、より高次の変調フォーマットである前記第２変調フォーマットより大きな伝搬距離を有する、より低次の変調フォーマットである、付記９に記載のネットワーク管理システム。
（付記１２） 前記第１変調フォーマットは、ＱＰＳＫフォーマットであり、前記第２変調フォーマットはｍ−ＱＡＭフォーマットであり、ｍは４より大きい、付記１１に記載のネットワーク管理システム。
（付記１３） 前記第１変調フォーマット及び前記第２変調フォーマットは、二偏波（ＤＰ）変調フォーマットである、付記１１に記載のネットワーク管理システム。
（付記１４） 前記所定ルールは、
前記第１光経路及び前記第２光経路が、前記第１光経路及び前記第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬するとき、
前記距離Ｙが閾距離より小さい場合に、前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、
前記距離Ｙが前記閾距離より大きい又は等しい場合に、前記ＧＢを前記ＧＢ値に設定する、
ことを指定する、付記９に記載のネットワーク管理システム。
（付記１５） 前記閾距離は９００ｋｍである、付記１４に記載のネットワーク管理システム。
（付記１６） 前記所定ルールは、
前記第１光経路及び前記第２光経路が、前記第１光経路及び前記第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬せず、前記第２光経路が前記距離Ｙに及び、前記第１光経路が前記距離Ｙより大きい距離Ｘに及ぶとき、
前記第２光経路が前記第１光経路の始めから距離Ｚ未満で開始し、前記距離Ｚは（Ｘ−Ｙ）／２により与えられる場合、前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、
前記第２光経路が前記第１光経路の始めから前記距離Ｚ以上から開始する場合、前記ＧＢを前記ＧＢ値に設定する、
ことを更に指定する、付記１４に記載のネットワーク管理システム。

１０１ 光トランスポートネットワーク
１０２ 送信機（Ｔｘ）
１０４ マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１０５ デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）
１０６ 光ファイバ
１０８ 光増幅器
１１０ ＯＡＤＭ
１１２ 受信機（Ｒｘ）
３００ ネットワーク管理システム
３０２ 経路計算エンジン
３０４ データベース
３０６ シグナリングモジュール
３０８ プロセッサ
３１０ ルーティングモジュール
３１２ 発見モジュール
３１４ ネットワークインタフェース
３２０ 記憶媒体
３３０ ネットワーク
４００ 光ネットワーク

Claims (16)

1. 異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルを送信する方法であって、前記方法は、
   光ネットワークに渡る第１光経路と第２光経路とを識別するステップであって、第１変調フォーマットの第１スーパーチャネルは前記第１光経路に渡り送信され、第２変調フォーマットの第２スーパーチャネルは前記第２光経路に渡り送信され、前記第１光経路及び前記第２光経路は、距離Ｙに渡り共通光経路を含む、ステップと、
   前記共通光経路に渡り前記第２スーパーチャネルと共伝搬する前記第１スーパーチャネルのために、データベースからガードバンド（ＧＢ）値を読み出すステップと、
   前記データベースから前記第１スーパーチャネルのために第１光パワー値セットを及び前記第２スーパーチャネルのために第２光パワー値セットを読み出すステップであって、前記第１光パワー値セット及び前記第２光パワー値セットは、スーパーチャネルパワープリエンファシス（ＳＰＰ）を実装するために、それぞれ前記第１スーパーチャネル及び前記第２スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの光パワーを指定する、ステップと、
   前記第１光パワー値セットに従い、前記第１光経路に渡る前記第１スーパーチャネルの第１出射パワーを構成するステップと、
   前記第２光パワー値セットに従い、前記第２光経路に渡る前記第２スーパーチャネルの第２出射パワーを構成するステップと、
   前記第１光経路及び前記第２光経路のための所定ルールに基づき、前記共通光経路の前記距離Ｙに渡り前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間にゼロＧＢ又は前記ＧＢ値を適用するステップと、
   を有する方法。
2. 異なる種類のスーパーチャネルについて、それぞれ、前記ＧＢ値を予め計算し、前記ＧＢ値を前記データベースに格納するステップと、
   異なるスーパーチャネルについて、それぞれ、各々のサブキャリアに対応するパワー値セットを予め計算し、前記パワー値セットを前記データベースに格納するステップと、
   を更に有し、
   前記ＧＢ値及び前記パワー値セットは、異なる変調フォーマット、異なるサブキャリア数、及び前記距離Ｙの異なる値について、前記データベースの中でインデックス付けされる、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記第１変調フォーマットは、より高次の変調フォーマットである前記第２変調フォーマットより大きな伝搬距離を有する、より低次の変調フォーマットである、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１変調フォーマットは、ＱＰＳＫフォーマットであり、前記第２変調フォーマットはｍ−ＱＡＭフォーマットであり、ｍは４より大きい、請求項３に記載の方法。
5. 前記第１変調フォーマット及び前記第２変調フォーマットは、二偏波（ＤＰ）変調フォーマットである、請求項３に記載の方法。
6. 前記所定ルールは、
   前記第１光経路及び前記第２光経路が、前記第１光経路及び前記第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬するとき、
   前記距離Ｙが閾距離より小さい場合に、前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、
   前記距離Ｙが前記閾距離より大きい又は等しい場合に、前記ＧＢを前記ＧＢ値に設定する、
   ことを指定する、請求項１に記載の方法。
7. 前記閾距離は９００ｋｍである、請求項６に記載の方法。
8. 前記所定ルールは、
   前記第１光経路及び前記第２光経路が、前記第１光経路及び前記第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬せず、前記第２光経路が前記距離Ｙに及び、前記第１光経路が前記距離Ｙより大きい距離Ｘに及ぶとき、
   前記第２光経路が前記第１光経路の始めから距離Ｚ未満で開始し、前記距離Ｚは（Ｘ−Ｙ）／２により与えられる場合、前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、
   前記第２光経路が前記第１光経路の始めから前記距離Ｚ以上から開始する場合、前記ＧＢを前記ＧＢ値に設定する、
   ことを更に指定する、請求項６に記載の方法。
9. 異なる変調フォーマットを有するスーパーチャネルの送信を可能にするネットワーク管理システムであって、前記ネットワーク管理システムは命令を格納する非一時的コンピュータ可読記憶媒体にアクセスするよう構成されるプロセッサを有し、前記命令は、該プロセッサにより実行可能であり、
   光ネットワークに渡る第１光経路と第２光経路とを識別し、第１変調フォーマットの第１スーパーチャネルは前記第１光経路に渡り送信され、第２変調フォーマットの第２スーパーチャネルは前記第２光経路に渡り送信され、前記第１光経路及び前記第２光経路は、距離Ｙに渡り共通光経路を含み、
   前記共通光経路に渡り前記第２スーパーチャネルと共伝搬する前記第１スーパーチャネルのために、データベースからガードバンド（ＧＢ）値を読み出し、
   前記データベースから前記第１スーパーチャネルのために第１光パワー値セットを及び前記第２スーパーチャネルのために第２光パワー値セットを読み出し、前記第１光パワー値セット及び前記第２光パワー値セットは、スーパーチャネルパワープリエンファシス（ＳＰＰ）を実装するために、それぞれ前記第１スーパーチャネル及び前記第２スーパーチャネルの中の各々のサブキャリアの光パワーを指定し、
   前記第１光パワー値セットに従い、前記第１光経路に渡る前記第１スーパーチャネルの第１出射パワーを構成し、
   前記第２光パワー値セットに従い、前記第２光経路に渡る前記第２スーパーチャネルの第２出射パワーを構成し、
   前記第１光経路及び前記第２光経路のための所定ルールに基づき、前記共通光経路の前記距離Ｙに渡り前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間にゼロＧＢ又は前記ＧＢ値を適用する、
   ためのものである、ネットワーク管理システム。
10. 前記データベースと、命令と、を更に有し、該命令は、
    異なる種類のスーパーチャネルについて、それぞれ、前記ＧＢ値を予め計算し、前記ＧＢ値を前記データベースに格納し、
    異なるスーパーチャネルについて、それぞれ、各々のサブキャリアに対応するパワー値セットを予め計算し、前記パワー値セットを前記データベースに格納する、
    ためのものであり、
    前記ＧＢ値及び前記パワー値セットは、異なる変調フォーマット、異なるサブキャリア数、及び前記距離Ｙの異なる値について、前記データベースの中でインデックス付けされる、
    請求項９に記載のネットワーク管理システム。
11. 前記第１変調フォーマットは、より高次の変調フォーマットである前記第２変調フォーマットより大きな伝搬距離を有する、より低次の変調フォーマットである、請求項９に記載のネットワーク管理システム。
12. 前記第１変調フォーマットは、ＱＰＳＫフォーマットであり、前記第２変調フォーマットはｍ−ＱＡＭフォーマットであり、ｍは４より大きい、請求項１１に記載のネットワーク管理システム。
13. 前記第１変調フォーマット及び前記第２変調フォーマットは、二偏波（ＤＰ）変調フォーマットである、請求項１１に記載のネットワーク管理システム。
14. 前記所定ルールは、
    前記第１光経路及び前記第２光経路が、前記第１光経路及び前記第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬するとき、
    前記距離Ｙが閾距離より小さい場合に、前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、
    前記距離Ｙが前記閾距離より大きい又は等しい場合に、前記ＧＢを前記ＧＢ値に設定する、
    ことを指定する、請求項９に記載のネットワーク管理システム。
15. 前記閾距離は９００ｋｍである、請求項１４に記載のネットワーク管理システム。
16. 前記所定ルールは、
    前記第１光経路及び前記第２光経路が、前記第１光経路及び前記第２光経路のうちの少なくとも１つの始め又は終わりで共伝搬せず、前記第２光経路が前記距離Ｙに及び、前記第１光経路が前記距離Ｙより大きい距離Ｘに及ぶとき、
    前記第２光経路が前記第１光経路の始めから距離Ｚ未満で開始し、前記距離Ｚは（Ｘ−Ｙ）／２により与えられる場合、前記第１スーパーチャネルと前記第２スーパーチャネルとの間のＧＢをゼロに設定し、
    前記第２光経路が前記第１光経路の始めから前記距離Ｚ以上から開始する場合、前記ＧＢを前記ＧＢ値に設定する、
    ことを更に指定する、請求項１４に記載のネットワーク管理システム。

Images