WO2018139410A1

WO2018139410A1 - 光ネットワーク制御装置及びその制御方法

Info

Publication number: WO2018139410A1
Application number: PCT/JP2018/001828
Authority: WO
Inventors: 智之樋野; 田島　章雄
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2017-01-24
Filing date: 2018-01-22
Publication date: 2018-08-02

Abstract

光ネットワークにおける伝送遅延を低減するために、光ネットワーク制御装置は、複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持するデータベースと、データベースの情報及びトラフィック要求に基づいて、複数の光伝送装置間の経路を抽出し、経路においてクライアント信号に含まれる同一のサービスのフレームが分割されない条件でクライアント信号を複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出する制御部と、制御部において抽出された伝送方式に基づいてクライアント信号を伝送するために複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成し、制御情報を複数の光伝送装置へ出力する伝送方式決定部と、を備える。

Description

光ネットワーク制御装置及びその制御方法

　本発明は光ネットワーク制御装置及びその制御方法に関し、特に、複数の光キャリアを用いてトラフィックを伝送する光伝送システムで用いられる光ネットワーク制御装置及びその制御方法に関する。

　ビデオストリーミングサービスに代表される情報容量の大きなアプリケーションのサービスが急速に増えていることで、ネットワーク内の通信トラフィック容量が急拡大している。さらに、大容量のコンテンツを処理する高機能移動端末の急速な普及により、時間や場所に対して通信トラフィックの変動量が増大している。

　このような環境変化を背景に、特許文献１には、光ネットワークの新しい概念として、より柔軟に光ファイバ内の波長資源を活用するエラスティック光ネットワークが提唱されている。エラスティック技術の一形態では、光信号の変調方式を可変させることで、最小限の波長資源での伝送を可能とする。エラスティック技術の他の形態では、例えば１２．５ＧＨｚという粒度の細かい周波数スロットの概念の導入により、波長資源の粒度が向上する。これにより、同じ変調方式を使用する場合、光キャリアのスペクトル形状をシェーピングすることにより、使用する周波数帯域幅を高い粒度で可変できる。

　本発明に関連して、特許文献２は、光周波数利用効率を低下させずに光通信路を切り替えるための技術を記載している。特許文献３は、複数のライン側インターフェース部に跨がったクライアント信号のマッピングに関する技術を記載している。特許文献４は、光ネットワークの収容設計の効率化に関する技術を記載している。特許文献５は、１個又は複数のＭＡＣ層ＰＤＵに基づいて１つ又は複数のＭＡＣフレームを生成するための技術を記載している。

国際公開第２０１１／０３０８９７号国際公開第２０１５／０９８０２６号特開２０１６－１０３７６１号公報特開２００８－０２２５２３号公報特表２００７－５０９５３１号公報

　通信サービスの多様化に伴い、クライアント信号は多種多様な伝送速度を有するサービスで構成される。一方、光伝送装置間を接続する長距離伝送用のラインインターフェース側では、単一の光キャリアでの伝送容量の限界により、複数の光キャリアによる対向装置までのデータ伝送が主流となる。つまり、今後の光ネットワークでは、複数のサービスを複数の光キャリアで伝送することが主流となる。しかし、クライアント信号の伝送粒度と長距離伝送用のラインインターフェース側の信号の伝送粒度とは一般的には異なっている。このため、クライアント信号をライン側の複数の光キャリアにマッピングする際に一般的なラウンドロビンで割り当てると、クライアント信号内に多重されているサービス毎のＭＡＣフレーム信号が異なる光キャリアに分割される場合がある。異なる光キャリアで伝送されたＭＡＣフレーム信号は受信側の光伝送装置で再構成する必要があるため、伝送遅延が発生するという課題が生じる。

　伝送遅延の量は分割手法に依存するが、仮にＯＴＵ（Optical Transport Unit）フレームの状態でＭＬＤ（Multi Lane Distribution）で分割した場合は、最大でｍｓ（ミリ秒）レベルの遅延が想定される。

　（発明の目的）
　本発明は、光ネットワークにおける伝送遅延を低減するための技術を提供することを目的とする。

　本発明の光ネットワーク制御装置は、複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持するデータベースと、前記データベースの情報及びトラフィック要求に基づいて、前記複数の光伝送装置間の経路を抽出し、前記経路において前記クライアント信号に含まれる同一の前記サービスのフレームが分割されない条件で前記クライアント信号を前記複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出する制御部と、前記制御部において抽出された前記伝送方式に基づいて前記クライアント信号を伝送するために前記複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成し、前記制御情報を前記複数の光伝送装置へ出力する伝送方式決定部と、を備える。

　本発明の光ネットワーク制御装置の制御方法は、複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持し、前記情報及びトラフィック要求に基づいて、前記複数の光伝送装置間の経路を抽出し、前記経路において前記クライアント信号に含まれる同一の前記サービスのフレームが分割されない条件で前記クライアント信号を前記複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出し、抽出された前記伝送方式に基づいて前記クライアント信号を伝送するために前記複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成し、前記制御情報を前記複数の光伝送装置へ出力する、
ことを特徴とする。

　本発明は、光ネットワークの伝送遅延の低減を可能とする。

第１の実施形態の光伝送システム１の構成例を示す図である。光ネットワーク制御装置１０１のブロック図の例を示す図である。クライアント信号の光キャリアへのマッピングの例を説明する図である。光キャリア数と受信性能との関係を説明する図である。クライアント信号を光キャリアへマッピングする様子の例を説明する図である。伝送方式の決定手順のフローチャートの例である。第２の実施形態及び第３の実施形態におけるクライアント信号の光キャリアへのマッピングの例を説明する図である。第２の実施形態及び第３の実施形態においてクライアント信号を光キャリアへマッピングする様子の例を説明する図である。第５の実施形態における光伝送システム１の構成及び波長配置の例を示す図である。

　本発明の実施形態を以下に詳述する。なお、各図に付した参照符号は説明のために例として付されたものであり、なんらの限定を意図しない。また、各図の矢印の向きも説明のために例として付されたものであり、ブロック間の信号の向きを限定しない。

　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の光伝送システム１の構成例を示す図である。光伝送システム１は、光ネットワーク制御装置１０１と、複数の光伝送装置１０２とを含む。光伝送装置１０２は、図１の中央に模式的に示されるように光ネットワーク１０の内部に存在し、少なくとも１個の経路により互いに接続される。光伝送装置１０２間の伝送路は光ファイバである。

　光伝送装置１０２は、光伝送装置制御部１０３、クライアントインターフェース１０４、多重分離部１０５、ラインインターフェース１０６、を含む。光伝送装置制御部１０３は、光ネットワーク制御装置１０１から受信した制御情報に基づいて、光伝送装置１０２が備えるクライアントインターフェース１０４、多重分離部１０５、ラインインターフェース１０６を管理及び制御する。具体的には、後述するように、光伝送装置制御部１０３は、制御情報に応じて、対向する光伝送装置１０２の間でクライアント信号が伝送されるようにクライアント信号を光キャリアにマッピングする。

　クライアントインターフェース１０４は、光伝送装置１０２と接続される通信装置とのインターフェースである。通信装置は、例えば、光伝送装置１０２に接続されたイーサネット（登録商標）インターフェースを備えるサーバや伝送装置である。ラインインターフェース１０６は、光伝送装置１０２の、光ネットワーク１０側の光インターフェースである。

　ラインインターフェース１０６は、例えば、波長多重信号を送受信可能な光トランシーバである。光伝送装置制御部１０３は、ラインインターフェース１０６に対して、対向する光伝送装置１０２との間で使用する物理的な光インターフェース、光周波数、変調方式、ボーレートなどを指示する。

　多重分離部１０５は、クライアントインターフェース１０４又はラインインターフェース１０６を介して光伝送装置１０２に入出力される信号の多重処理及び分離処理を行う。

　光伝送装置１０２は、光伝送装置１０２に接続された通信装置との間で、クライアントインターフェース１０４を介して複数のクライアント信号を入出力する。クライアント信号はイーサネットの通信規格で収容される。クライアント信号は、１０Ｇｂｐｓ（Gigabit per second）、２５Ｇｂｐｓ×ｎ（ｎは正の整数）、４０Ｇｂｐｓ、１００Ｇｂｐｓなどの多種の伝送速度を有し、それぞれ伝送速度毎にイーサネットのＭＡＣ（Media Access Control）フレームに収容される。クライアント信号は、他の装置からクライアントインターフェース１０４へ入力される時点で、複数のクライアント信号が時分割で多重された信号であってもよい。その場合、必要に応じて多重分離部１０５で多重処理や分離処理が行われる。

　光ネットワーク制御装置１０１は、光ネットワーク１０の全体を制御する。光ネットワーク制御装置１０１は、トラフィック要求を受信すると、その内容に応じて光伝送装置１０２間の通信経路割り当て、各経路を構成する光ファイバにおける周波数割り当て、光伝送装置１０２の運用制御、などを行う機能を含む。トラフィック要求は、新たなトラフィックを伝送するための設定を要求する指示であり、例えば、光伝送システム１の管理者が必要に応じて光ネットワーク制御装置１０１に入力する。あるいは、新たなトラフィックの発生を検出した光伝送装置１０２がトラフィック要求を生成して光ネットワーク制御装置１０１に通知してもよい。

　図２は、光ネットワーク制御装置１０１のブロック図の例を示す図である。光ネットワーク制御装置１０１は、データベース２０１、制御部２０５、伝送方式決定部２０９を含む。

　データベース２０１は、経路／光周波数情報格納部２０２、クライアント信号情報格納部２０３、光ノード情報格納部２０４を含む。制御部２０５は経路探索部２０６、伝送判定部２０７、マッピング判定部２０８を含む。

　経路／光周波数情報格納部２０２は、光ネットワーク１０に含まれる光伝送装置１０２間の経路及び経路毎に使用可能な光周波数の情報を持つ。クライアント信号情報格納部２０３は、光伝送装置１０２のそれぞれに接続されたクライアント側の信号に関する情報を持つ。クライアント側の信号に関する情報は、トラフィック要求に含まれていてもよいし、あらかじめ光ネットワーク制御装置１０１が光伝送装置１０２から収集してデータベース２０１に格納してもよい。光ネットワーク制御装置１０１は、トラフィック要求から抽出された情報をデータベース２０１に記録させてもよい。

　光ノード情報格納部２０４は、光伝送装置１０２のそれぞれに固有の情報を持つ。例えば、光ノード情報格納部２０４は、光伝送装置１０２のそれぞれが使用可能であるかどうかの情報を持つ。

　トラフィック要求は、異なる光伝送装置１０２の間にパスを設定する要求であり、光ネットワーク制御装置１０１の外部から入力される。トラフィック要求には、送受信地点の光伝送装置１０２及びそれらの間の距離、トラフィックが要求する伝送速度及びクライアント信号の情報が含まれる。

　制御部２０５は、トラフィック要求を受信すると、その内容に基づいて、伝送到達性を満たす複数の伝送方式の中からクライアント信号を分割しないでマッピング可能な伝送方式を求める。この際、制御部２０５は、経路／光周波数情報格納部２０２、クライアント信号情報格納部２０３及び光ノード情報格納部２０４を参照する。

　経路探索部２０６は、トラフィック要求の内容に基づいて、要求されたトラフィックの通信経路を算出する。経路探索部２０６は、トラフィックを送信元から送信先まで伝送可能な複数の経路の中から１つの経路を抽出して、その経路の情報を伝送判定部２０７に出力する。経路探索部２０６は、例えば、伝送距離が最短となる経路を抽出してその経路の情報を伝送判定部２０７に出力する。経路探索部２０６は、他の基準に基づいて抽出した経路の情報を伝送判定部２０７に出力してもよい。

　伝送判定部２０７は、経路探索部２０６が算出した経路において、要求されたトラフィックを伝送可能な複数の伝送方式を算出する。例えば、伝送判定部２０７は、光キャリア数、光キャリアの変調方式、光キャリアの帯域の狭窄量などのパラメータに基づいて、複数の伝送方式を求める。

　マッピング判定部２０８は、伝送判定部２０７が求めた複数の伝送方式の中から、要求されたトラフィックに含まれるサービス毎のＭＡＣフレームを分割することなく光キャリアにマッピングできる伝送方式を選択する。

　伝送方式決定部２０９は、マッピング判定部２０８で選択された伝送方式及びその経路の情報を受信し、それらに基づく制御信号を生成する。そして、伝送方式決定部２０９は、経路上の光伝送装置１０２が選択された伝送方式でトラフィックを処理するように、光伝送装置１０２のそれぞれへ制御信号を送信する。

　図３は、本実施形態における、クライアント信号の光キャリアへのマッピングの例を説明する図である。トラフィックの送信元の光伝送装置１０２（以下、「送信元装置」という。）は、クライアント信号３０１として１００Ｇｂｐｓのイーサネット信号を３本、合計３００Ｇｂｐｓの信号を収容する。そして、送信元装置は、送信元装置と同一のクライアント信号を出力可能な、送信先の光伝送装置１０２（以下、「送信先装置」という。）へ、収容された３００Ｇｂｐｓの信号を送信する。

　伝送速度が３００Ｇｂｐｓのクライアント信号３０１を送信先装置まで伝送するにあたっては、使用可能な光周波数帯域を１００ＧＨｚとすると、２つの伝送方式を選択できる。１つは、変調方式をＱＰＳＫ（Quadrature Phase shift Keying）とし、１００Ｇｂｐｓの伝送速度を有する光キャリアの帯域を３３ＧＨｚまで狭窄し、３本の光キャリアで伝送する方式（図３の３０３）である。もう一つは変調方式を８ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）とし、１５０Ｇｂｐｓの伝送速度で５０ＧＨｚの帯域幅を有する光キャリアを２本用いて伝送する伝送方式（図３の３０２）である。

　図４は、本実施形態における光キャリア数と受信性能との関係の例を説明する図である。図３において２個の光キャリアを用いる場合には、通信速度は１５０Ｇｂｐｓ（図３の３０２）であり変調方式は８ＱＡＭである。この場合には、受信性能（本図では光信号帯雑音比、OSNR、Optical Signal to Noise Ratio）は１７ｄＢ以上必要である。一方、光キャリア数が３個である場合には、通信速度は１００Ｇｂｐｓであり変調方式はＱＰＳＫであるため、受信性能は１３ｄＢ以上あればよい。

　図５は、クライアント信号３０１を光キャリアにマッピングする様子の例を示す図である。「１００ＧＥ」は１００Ｇｂｐｓのイーサネット信号を示す。図５の左側が図３の伝送方式３０３の場合を示し、図５の右側が図３の伝送方式３０２の場合を示す。本実施形態では、伝送方式３０３が採用される。その理由を以下に説明する。

　伝送方式３０２、つまり８ＱＡＭの変調方式で１５０Ｇｂｐｓの伝送速度で５０ＧＨｚの帯域幅を有する光キャリアを８ＱＡＭ変調して２本で伝送する場合を考える。この場合、３つのＭＡＣフレームに収容された１００Ｇｂｐｓのサービスのうち、１つの１００ＧｂｐｓのサービスのＭＡＣフレームを多重分離部１０５において５０Ｇｂｐｓに等分して２個の光キャリアのそれぞれにマッピングする必要がある。その結果、伝送方式３０２では、受信側でＭＡＣフレームの再構成が必要になり伝送遅延が余分に発生する。

　一方、伝送方式３０３では、３本の光キャリアにそれぞれ１００ＧｂｐｓのＭＡＣフレームを収容するため、１００ＧｂｐｓのサービスのＭＡＣフレームを分割する必要がない。そして、ＱＰＳＫ変調を用いて１００Ｇｂｐｓの伝送速度を有する光キャリアの帯域を３３ＧＨｚまで狭窄し、３個の光キャリアでトラフィックを伝送する。これによりクライアント信号３０１のＭＡＣフレームを分割せずに光キャリアにマッピング可能である。

　図６は、光ネットワーク制御装置１０１における伝送方式の決定手順のフローチャートの例である。光ネットワーク制御装置１０１は、トラフィック要求を受信する（Ｓ１０００）。

　経路探索部２０６は、トラフィック要求に基づいてトラフィックの経路を探索し、経路の候補を１つ抽出する（Ｓ１００１）。そして、伝送判定部２０７は、抽出された経路に対して、複数の伝送方式の候補を抽出する（Ｓ１００２）。伝送方式のパラメータは、例えば、使用する光キャリアの数、光キャリアの変調方式、光キャリアの変調多値度、光キャリアの伝送速度、光キャリアのボーレート、光キャリアの周波数及びその帯域幅である。伝送方式のパラメータには、これらの一部又は全部が含まれてもよい。また、伝送方式のパラメータはこれらには限定されない。

　ステップＳ１００２において複数の伝送方式の候補が抽出された場合（Ｓ１００３：ＹＥＳ）は、ステップＳ１００４に進む。ステップＳ１００２において複数の伝送方式の候補が得られなかった場合（Ｓ１００３：ＮＯ）は、ステップＳ１００６に進む。

　マッピング判定部２０８は、クライアント信号に含まれる、同一のサービスのＭＡＣフレームを分割せずにマッピング可能な伝送方式の候補の有無を判断する（Ｓ１００４）。マッピング可能な伝送方式の候補が存在する場合は（Ｓ１００４：ＹＥＳ）、伝送方式決定部２０９は当該候補に基づく制御信号を生成して、抽出された経路上の光伝送装置１０２に制御信号を送信する。

　なお、伝送方式決定部２０９は、クライアント信号を分割せずにマッピング可能な伝送方式の候補が複数ある場合には、それらの中から、所定の条件を満たす１つの伝送方式を選択してもよい（Ｓ１００５）。この例については第２及び第３の実施形態で説明する。

　また、ステップＳ１００２において複数の伝送方式の候補が得られなかった場合（Ｓ１００３：ＮＯ）は、他の経路が存在する場合はステップＳ１００１に戻り（Ｓ１００６：ＹＥＳ）、新たに抽出した他の経路でステップＳ１００２以降の手順を再び実行してもよい。

　図６では、ステップＳ１００６において他の経路が存在しない場合、及び、ステップＳ１００４においてマッピング可能な伝送方式の候補が存在しなかった場合は、トラフィック要求の処理を終了するとした。しかし、いずれの場合も、異なる条件でＳ１００１からの処理を再度実行してもよい。

　以上説明したように、第１の実施形態の光ネットワーク制御装置は、クライアント信号に含まれる同一サービスのＭＡＣフレームを分割しないようにクライアント信号を光キャリアにマッピングすることができる。その結果、分割されたクライアント信号を送信先装置でサービス毎に再構成する必要がなく、トラフィックの伝送遅延を低減することができる。

　なお、光ネットワーク制御装置１０１は、ＣＰＵ（central processing unit）及び一時的でない固定された記録媒体を備えてもよい。ＣＰＵは記録媒体に記録されたプログラムを実行することによって光ネットワーク制御装置１０１の機能を実現させてもよい。光ネットワーク制御装置１０１において、ＣＰＵ及び記録媒体は、制御部２０５に含まれていてもよい。

　（第２の実施形態）
　本発明に係る第２の実施形態について説明する。本実施形態に係る光伝送システム１の構成は、第１の実施形態と同様である。また、ＭＡＣフレームを分割しないように伝送方式を選択する手順も基本的に第１の実施形態と同様である。以降の実施形態の説明では、既出の要素には同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。

　第２の実施形態では、複数の伝送方式が、いずれもＭＡＣフレームを分割せずにマッピングできる場合を想定する。つまり、図６のステップＳ１００４において、クライアント信号を分割せずにマッピング可能な伝送方式が複数ある場合について説明する。そして、本実施形態では、光伝送装置１０２間の伝送で使用されるラインインターフェース数がより少ない伝送方式が選択される。

　図７に具体例を挙げて説明する。図７は、第２の実施形態及び第３の実施形態におけるクライアント信号の光キャリアへのマッピングの例を説明する図である。本実施形態では、送信元装置はクライアント信号５０１として１００Ｇｂｐｓのイーサネット信号を２本、２５Ｇｂｐｓのイーサネット信号（２５ＧＥ）を４本、合計３００Ｇｂｐｓを収容し、送信先装置へ送信する。送信元装置及び送信先装置は、互いに異なる光伝送装置１０２である。伝送速度が３００Ｇｂｐｓのクライアント信号５０１を送信先装置まで伝送する場合には、使用する光周波数帯域を１００ＧＨｚとすると２つの伝送方式を選択できる。一方の伝送方式は、ＱＰＳＫ変調された１００Ｇｂｐｓの伝送速度を有する光キャリアを３３ＧＨｚまで帯域狭窄して３本で伝送する方式（図７の５０３）である。他方の伝送方式は８ＱＡＭ変調された１５０Ｇｂｐｓの伝送速度で５０ＧＨｚの帯域幅を有する光キャリアを２本で伝送する伝送方式（図７の５０２）である。

　図８は、第２の実施形態及び第３の実施形態においてクライアント信号を光キャリアへマッピングする様子の例を説明する図である。「１００ＧＥ」及び「２５ＧＥ」は、それぞれ、１００Ｇｂｐｓ及び２５Ｇｂｐｓのイーサネット信号を示す。図８の左側は図７の伝送方式５０３、図８の右側は図７の伝送方式５０２のマッピングの様子を示す。本実施形態では、クライアント信号のＭＡＣフレームの伝送速度の粒度が細かく、最小伝送速度が２５Ｇｂｐｓである。このため、伝送方式５０２及び５０３はいずれもＭＡＣフレームを分割せずに光キャリアにマッピング可能である。

　すなわち、１００Ｇｂｐｓの３本の光キャリア（伝送方式５０３）を用いる場合は２５Ｇｂｐｓ×４のクライアント信号を多重分離部１０５で多重処理して１本の１００Ｇｂｐｓの伝送速度を有する３本の光キャリアにマッピングできる。一方、１５０Ｇｂｐｓの２本の光キャリアを用いる場合（伝送方式５０２）は、１本の１００Ｇｂｐｓと２本の２５Ｇｂｐｓの合計１５０Ｇｂｐｓを多重処理して、２本の光キャリアにマッピングする。その結果、伝送方式５０２においても、ＭＡＣフレームを分割せずに光キャリアへのマッピングが可能である。

　第２の実施形態では、光ネットワーク制御装置１０１のマッピング判定部２０８は、伝送方式５０２及び５０３の情報を伝送方式決定部２０９へ出力する。そして、伝送方式決定部２０９は、使用する光インターフェース数がより少ない１５０Ｇｂｐｓの２キャリアの伝送方式５０２を選択して、伝送方式５０２及びその経路に基づいて生成した制御情報を光伝送装置１０２へ通知する。使用する光インターフェース数を少なくすることで、第１の実施形態の効果に加えて、ラインインターフェース１０６の回線収容効率が向上するという効果が得られる。

　（第３の実施形態）
　本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る光伝送システム１の構成は、第１の実施形態と同様である。また、ＭＡＣフレームを分割しないように伝送方式を選択する手順も基本的に第１の実施形態と同様である。

　第３の実施形態では、第２の実施形態と同様に、伝送方式の選択の際に選択対象となる複数の伝送方式が、いずれもＭＡＣフレームを分割せずにマッピングできる場合を想定する。そして、本発明に係る第３の実施形態では、必要な光周波数帯域が小さい伝送方式が選択される。

　図７及び図８を再び参照して説明する。本実施形態における送信元装置はクライアント信号５０１として１００Ｇｂｐｓのイーサネット信号を２本、２５Ｇｂｐｓのイーサネット信号を４本、合計３００Ｇｂｐｓを収容し、送信先装置へ送信するものとする。送信元装置及び送信先装置は、光ネットワーク１０に含まれる互いに異なる光伝送装置１０２である。伝送速度が３００Ｇｂｐｓのクライアント信号５０１を送信先装置まで伝送するにあたっては、２つの伝送方式を選択できる。一方の伝送方式は、ＱＰＳＫ変調で１００Ｇｂｐｓの伝送速度を有する光キャリアの帯域を３３ＧＨｚまで狭窄して３本の光キャリアで伝送する方式（図７及び図８の５０３）である。他方の伝送方式は８ＱＡＭの変調方式で１５０Ｇｂｐｓの伝送速度で５０ＧＨｚの帯域幅を有する２本の光キャリアで伝送する伝送方式（図７及び図８の５０２）である。

　本発明に係る第３の実施形態では、送信元装置から送信先装置までの距離が短いため、伝送方式５０２では１本の光キャリアあたりの帯域幅を３７．５ＧＨｚまで狭窄して伝送可能である。よって使用する光周波数帯域幅を比べると、前者の伝送方式では必要な帯域が１００ＧＨｚ（３３ＧＨｚ×３）となるが、後者の伝送方式では必要な帯域は７５ＧＨｚでよい。

　第３の実施形態においても、伝送方式５０２及び５０３はいずれもＭＡＣフレームを分割せずに光キャリアにマッピング可能である。このため、光ネットワーク制御装置１０１のマッピング判定部２０８は、伝送方式５０２及び５０３の情報を伝送方式決定部２０９へ出力する。そして、第３の実施形態においては、伝送方式決定部２０９は、必要な光周波数帯域がより狭い１５０Ｇｂｐｓの２キャリアの伝送方式５０２を選択し、伝送方式５０２及びその経路に基づいて生成した制御情報を光伝送装置１０２へ通知する。第３の実施形態は、必要な光周波数帯域がより狭い伝送方式を選択することで、第１の実施形態の効果に加えて、光伝送路の周波数利用効率が向上するという効果を奏する。

　（第４の実施形態）
　本発明に係る第４の実施形態について説明する。本実施形態に係る光伝送システム１の構成は、第１の実施形態と同様である。また、ＭＡＣフレームを分割しないように伝送方式を選択する手順も第１の実施形態と同様である。

　本実施形態は伝送方式の算出方法に特徴がある。第１から第３の実施形態で説明した伝送方式の選択手順は、伝送到達性が確保できる通信経路において、適用可能な複数の伝送方式を算出する。つまり、伝送到達性に関する技術的条件の下で、光キャリア数、変調方式、光帯域狭窄量などの可変パラメータで複数の伝送方式を算出し、これら複数の伝送方式の中から選択していた。

　これに対して、第４の実施形態では、伝送到達性に関する技術的条件だけでなく、帯域狭窄の影響、隣接信号からのクロストークなどのダイナミックに変化するネットワークの品質情報をモニタして、その影響を考慮して、伝送方式の算出を行う。

　例えば、送信元装置が送信した光信号の品質を送信先装置から受信し、受信状況に基づいてより好ましい変調方式を採用した伝送方式を候補としてもよい。これにより、伝送到達性のみに基づいて一律に複数の伝送方式の候補を算出する場合と比較して、より好ましい伝送方式の選択肢を得ることができる。

　（第５の実施形態）
　本発明の第５の実施形態について説明する。本実施形態に係る光伝送システム１の構成も、第１から第４の実施形態と同様である。伝送方式をマッピングする手順は、第２の実施形態で記載したように光インターフェース数を最小化する手順でもよく、第３の実施形態で記載したように使用する光周波数を最小化する手順でもよい。

　図９は、第５の実施形態における光伝送システム１の構成及び波長配置の例を示す図である。図９に示すように、第５の実施形態では、ＭＡＣフレームを分割せずにマッピングする複数の光キャリアの波長を、使用される波長が混雑したリンクにおける波長フラグメンテーションが低減されるように波長が設定される。制御部２０５は経路／光周波数情報格納部２０２及び光ノード情報格納部２０４を検索して、使用しようとするリンクの波長の混雑状態を把握する。そして、当該リンクの波長占有状況から、波長スロットの個片化が低減されるように光キャリアの周波数を割り当てる。第５の実施形態は、周波数フラグメンテーションの低減により、光伝送路の周波数利用効率を向上させることができるという効果をさらに奏する。

　（第６の実施形態）
　第１の実施形態で説明した光ネットワーク制御装置１０１は、以下のようにも記載できる。すなわち、光ネットワーク制御装置１０１は、データベース２０１、制御部２０５、伝送方式決定部２０９を備える。

　データベース２０１は、複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持する。制御部２０５は、以下に説明するように、データベース２０１の情報及びトラフィック要求に基づいて、当該複数の光伝送装置間の経路を抽出する。そして、抽出された経路において、クライアント信号に含まれる同一のサービスのフレームが分割されない条件でクライアント信号を複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出する。伝送方式決定部２０９は、制御部２０５において抽出された伝送方式に基づいて制御情報を生成する。制御情報は、クライアント信号を伝送するために光伝送装置１０２に設定される情報である。伝送方式決定部２０９は、生成した制御情報を光伝送装置１０２へ出力する。

　光ネットワーク制御装置１０１は、同一サービスのフレームを分割しないようにクライアント信号を光キャリアにマッピングすることができる。その結果、分割されたクライアント信号を送信先装置でサービス毎に再構成する必要がなく、トラフィックの伝送遅延を低減することができる。

　なお、上記の実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限定されない。

　（付記１）
　複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持するデータベースと、
　前記データベースの情報及びトラフィック要求に基づいて、前記複数の光伝送装置間の経路を抽出し、前記経路において前記クライアント信号に含まれる同一の前記サービスのフレームが分割されない条件で前記クライアント信号を前記複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出する制御部と、
　前記制御部において抽出された前記伝送方式に基づいて前記クライアント信号を伝送するために前記複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成し、前記制御情報を前記複数の光伝送装置へ出力する伝送方式決定部と、
を備える光ネットワーク制御装置。

　（付記２）
　前記クライアント信号は、複数のＭＡＣ（Media Access Control）フレームが時分割で多重されて構成されている、付記１に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記３）
　前記クライアント信号は、異なる伝送速度を有する前記ＭＡＣフレームが多重されて構成される、付記２に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記４）
　前記制御部が複数の前記伝送方式を抽出した場合に、前記伝送方式決定部は、１つの伝送方式を選択し、選択された前記伝送方式を前記制御情報として前記複数の光伝送装置へ出力する、付記１乃至３のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記５）
　前記伝送方式は、光キャリア数が最小となるように選択される、付記４に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記６）
　前記伝送方式は、使用される前記光キャリアの帯域幅が最小となるように選択される、付記４に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記７）
　前記複数の伝送方式は、変調多値度及びボーレートの少なくとも一方が異なる前記光キャリアの変調方式を含む、付記４乃至６のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記８）
　前記伝送方式は、狭窄された前記光キャリアの光周波数帯域幅に基づいて設定される、付記４乃至７のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記９）
　前記伝送方式は、前記複数の光伝送装置間の光周波数配置のフラグメンテーションを低減するように前記光キャリアの配置を行うことを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記１０）
　前記伝送方式は、さらに、前記経路上の品質情報に基づいて抽出される、付記１乃至９のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記１１）
　前記制御部は、前記複数の光伝送装置間の距離が最短となる前記経路を抽出することを特徴とする、付記１乃至１０のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。

　（付記１２）
　複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持し、
　前記情報及びトラフィック要求に基づいて、前記複数の光伝送装置間の経路を抽出し、
　前記経路において前記クライアント信号に含まれる同一の前記サービスのフレームが分割されない条件で前記クライアント信号を前記複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出し、
　抽出された前記伝送方式に基づいて前記クライアント信号を伝送するために前記複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成し、
　前記制御情報を前記複数の光伝送装置へ出力する、
ことを特徴とする光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記１３）
　前記クライアント信号は、複数のＭＡＣ（Media Access Control）フレームが時分割で多重されて構成されている、付記１２に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記１４）
　前記クライアント信号は、異なる伝送速度を有する前記ＭＡＣフレームが多重されて構成される、付記１３に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記１５）
　複数の前記伝送方式を抽出した場合に、
　１つの伝送方式を選択し、
　選択された前記伝送方式を前記制御情報として前記複数の光伝送装置へ出力する、
付記１２乃至１４のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記１６）
　前記伝送方式は、光キャリア数が最小となるように選択される、付記１５に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記１７）
　前記伝送方式は、使用される前記光キャリアの帯域幅が最小となるように選択される、付記１５に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記１８）
　前記複数の伝送方式は、変調多値度及びボーレートの少なくとも一方が異なる前記光キャリアの変調方式を含む、付記１５乃至１７のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記１９）
　前記伝送方式は、狭窄された前記光キャリアの光周波数帯域幅に基づいて設定される、付記１５乃至１８のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記２０）
　前記伝送方式は、前記複数の光伝送装置間の光周波数配置のフラグメンテーションを低減するように前記光キャリアの配置を行うことを特徴とする付記１５乃至１９のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記２１）
　前記伝送方式は、さらに、前記経路上の品質情報に基づいて抽出される、付記１２乃至２０のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記２２）
　前記経路は、前記複数の光伝送装置間の距離が最短となる経路であることを特徴とする、付記１２乃至２１のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。

　（付記２３）
　光ネットワーク制御装置のコンピュータに、
　複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持する手順、
　前記情報及びトラフィック要求に基づいて、前記複数の光伝送装置間の経路を抽出する手順、
　前記経路において前記クライアント信号に含まれる同一の前記サービスのフレームが分割されない条件で前記クライアント信号を前記複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出する手順、
　抽出された前記伝送方式に基づいて前記クライアント信号を伝送するために前記複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成する手順、
　前記制御情報を前記複数の光伝送装置へ出力する手順、
を実行させるための光ネットワーク制御装置の制御プログラム。

　（付記２４）
　２台の光伝送装置と、
　付記１乃至１１のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置と、
を備え、
　前記光ネットワーク制御装置は、前記光伝送装置間でクライアント信号を伝送するためのトラフィック要求に基づいて前記光伝送装置間の経路及び伝送方式を設定するための制御情報を生成し、
　前記複数の光伝送装置の動作は前記制御情報に基づいて設定される、
光伝送システム。

　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　また、それぞれの実施形態に記載された構成は、必ずしも互いに排他的なものではない。本発明の作用及び効果は、上述の実施形態の全部又は一部を組み合わせた構成によって実現されてもよい。

　この出願は、２０１７年１月２４日に出願された日本出願特願２０１７－００９９８５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。

　１　　光伝送システム
　１０　　光ネットワーク
　１０１　　光ネットワーク制御装置
　１０２　　光伝送装置
　１０３　　光伝送装置制御部
　１０４　　クライアントインターフェース
　１０５　　多重分離部
　１０６　　ラインインターフェース
　２０１　　データベース
　２０２　　光周波数情報格納部
　２０３　　クライアント信号情報格納部
　２０４　　光ノード情報格納部
　２０５　　制御部
　２０６　　経路探索部
　２０７　　伝送判定部
　２０８　　マッピング判定部
　２０９　　伝送方式決定部
　３０１、５０１　　クライアント信号
　３０２、３０３、５０２、５０３　　伝送方式

Claims

　複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持するデータベースと、
　前記データベースの情報及びトラフィック要求に基づいて、前記複数の光伝送装置間の経路を抽出し、前記経路において前記クライアント信号に含まれる同一の前記サービスのフレームが分割されない条件で前記クライアント信号を前記複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出する制御手段と、
　前記制御手段において抽出された前記伝送方式に基づいて前記クライアント信号を伝送するために前記複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成し、前記制御情報を前記複数の光伝送装置へ出力する伝送方式決定手段と、
を備える光ネットワーク制御装置。
　前記クライアント信号は、複数のＭＡＣ（Media Access Control）フレームが時分割で多重されて構成されている、請求項１に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記クライアント信号は、異なる伝送速度を有する前記ＭＡＣフレームが多重されて構成される、請求項２に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記制御手段が複数の前記伝送方式を抽出した場合に、前記伝送方式決定手段は、１つの伝送方式を選択し、選択された前記伝送方式を前記制御情報として前記複数の光伝送装置へ出力する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記伝送方式は、光キャリア数が最小となるように選択される、請求項４に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記伝送方式は、使用される前記光キャリアの帯域幅が最小となるように選択される、請求項４に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記複数の伝送方式は、変調多値度及びボーレートの少なくとも一方が異なる前記光キャリアの変調方式を含む、請求項４乃至６のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記伝送方式は、狭窄された前記光キャリアの光周波数帯域幅に基づいて設定される、請求項４乃至７のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記伝送方式は、前記複数の光伝送装置間の光周波数配置のフラグメンテーションを低減するように前記光キャリアの配置を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記伝送方式は、さらに、前記経路上の品質情報に基づいて抽出される、請求項１乃至９のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。
　前記制御手段は、前記複数の光伝送装置間の距離が最短となる前記経路を抽出することを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置。
　複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持し、
　前記情報及びトラフィック要求に基づいて、前記複数の光伝送装置間の経路を抽出し、
　前記経路において前記クライアント信号に含まれる同一の前記サービスのフレームが分割されない条件で前記クライアント信号を前記複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出し、
　抽出された前記伝送方式に基づいて前記クライアント信号を伝送するために前記複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成し、
　前記制御情報を前記複数の光伝送装置へ出力する、
ことを特徴とする光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記クライアント信号は、複数のＭＡＣ（Media Access Control）フレームが時分割で多重されて構成されている、請求項１２に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記クライアント信号は、異なる伝送速度を有する前記ＭＡＣフレームが多重されて構成される、請求項１３に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　複数の前記伝送方式を抽出した場合に、
　１つの伝送方式を選択し、
　選択された前記伝送方式を前記制御情報として前記複数の光伝送装置へ出力する、
請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記伝送方式は、光キャリア数が最小となるように選択される、請求項１５に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記伝送方式は、使用される前記光キャリアの帯域幅が最小となるように選択される、請求項１５に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記複数の伝送方式は、変調多値度及びボーレートの少なくとも一方が異なる前記光キャリアの変調方式を含む、請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記伝送方式は、狭窄された前記光キャリアの光周波数帯域幅に基づいて設定される、請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記伝送方式は、前記複数の光伝送装置間の光周波数配置のフラグメンテーションを低減するように前記光キャリアの配置を行うことを特徴とする請求項１５乃至１９のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記伝送方式は、さらに、前記経路上の品質情報に基づいて抽出される、請求項１２乃至２０のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　前記経路は、前記複数の光伝送装置間の距離が最短となる経路であることを特徴とする、請求項１２乃至２１のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置の制御方法。
　光ネットワーク制御装置のコンピュータに、
　複数のサービスが多重されたクライアント信号を複数の光キャリアを用いて複数の光伝送装置間を伝送する際の経路及び伝送方式の設定を行うための情報を保持する手順、
　前記情報及びトラフィック要求に基づいて、前記複数の光伝送装置間の経路を抽出する手順、
　前記経路において前記クライアント信号に含まれる同一の前記サービスのフレームが分割されない条件で前記クライアント信号を前記複数の光キャリアにマッピング可能な伝送方式を抽出する手順、
　抽出された前記伝送方式に基づいて前記クライアント信号を伝送するために前記複数の光伝送装置に設定される制御情報を生成する手順、
　前記制御情報を前記複数の光伝送装置へ出力する手順、
を実行させるための光ネットワーク制御装置の制御プログラムの記録媒体。
　２台の光伝送装置と、
　請求項１乃至１１のいずれか１項に記載された光ネットワーク制御装置と、
を備え、
　前記光ネットワーク制御装置は、前記光伝送装置間でクライアント信号を伝送するためのトラフィック要求に基づいて前記光伝送装置間の経路及び伝送方式を設定するための制御情報を生成し、
　前記複数の光伝送装置の動作は前記制御情報に基づいて設定される、
光伝送システム。