JP5446944B2 - 光ネットワークおよびその制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態による光ネットワークの全体構成を示す図である。
図1において、本実施形態の光ネットワークは、伝送路を介してメッシュ状に接続された複数(ここでは、例えば4つとする)のノード1,2,3,4を含み、該ノード1〜4のうちの2つ以上のノード内には、図示を省略した光分岐挿入(OADM)装置が備えられている。各ノード1〜4の設定および動作は、ネットワーク管理システム(NMS:Network Management System)10により集中管理される。
図4において、NMS10は、入力装置11、出力装置12、ドライブ装置13、補助記憶装置14、メモリ装置15、演算処理装置16、データベース17および外部通信装置18を含み、これらはシステムバス19で相互に接続されている。このNMS10は、専用の装置構成とすることができる他に、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ、ワークステーション等を適用することも可能である。
上記のような構成の光ネットワークでは、ノード1〜4のうちのOADM装置33を備えたノードにおいて、WSS333の可変光減衰器としての機能を利用して各波長の光信号レベルを調整することができる。このため、光ネットワーク内で伝送される各波長の光信号のレベルダイヤを、伝送途中におけるトラフィック量の変化に応じて柔軟に設定することが可能である。上述したようにトラフィック量に比較的余裕があるスパンで信号レベルを高めに設定すれば、特定の波長の受信信号品質が改善して当該波長に対する誤り訂正処理の負担が軽減され、光ネットワーク全体の消費電力削減が可能になる。
(付記1) 伝送路を介して互いに接続された複数のノードおよび該複数のノードの動作を集中管理するネットワーク管理システムを備えた光ネットワークであって、
前記複数のノードのうちの2つ以上のノードは、それぞれ、
前記伝送路を伝送された光信号が入力され、該光信号に対して所定の波長の光信号を分岐または挿入する光分岐挿入部と、
前記光分岐挿入部で分岐された光信号を受信する光受信部と、
当該ノードから前記伝送路に挿入する各波長の光信号のパワーを波長毎に可変減衰させる減衰部と、
前記減衰部における各波長に対応した減衰量を制御する減衰量制御部と、
前記光受信部で受信された光信号の品質をモニタし、該モニタ結果を示す受信品質情報を前記ネットワーク管理システムに伝達するモニタ部と、
前記光受信部において受信信号の誤り訂正処理を行う誤り訂正処理回路の駆動状態を制御する誤り訂正処理制御部と、を備え、
前記ネットワーク管理システムは、
光ネットワーク情報を入力する入力部と、
前記入力部で入力された光ネットワーク情報に基づき、該光ネットワーク内を伝送される各波長の光信号の終端ノードにおける信号品質を示す光信号品質指標について、2つ以上の閾値を設定する閾値設定部と、
前記各ノードから伝達される前記受信品質情報を基に各波長に対応した前記光信号品質指標を求め、該光信号品質指標の全てが前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以上となり、かつ、前記光信号品質指標が前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以外の閾値を超える波長の数が目標値以上となるように、前記各ノードの前記減衰部における各波長に対応した減衰量を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果を示す減衰量設定情報を前記減衰量制御部に伝達すると共に、前記演算部の演算結果に基づいて決まる各波長に対応した誤り訂正処理の設定を示す誤り訂正処理設定情報を前記誤り訂正処理制御部に伝達する通信部と、を備えたことを特徴とする光ネットワーク。
前記演算部は、前記求めた光信号品質指標の全てが前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以上となり、かつ、前記光信号品質指標が前記閾値設定部で設定された最も高い閾値を超える波長の数が最大になるように、前記各ノードの前記減衰部における各波長に対応した減衰量を求めることを特徴とする光ネットワーク。
前記誤り訂正処理制御部は、前記ネットワーク管理システムから伝達される前記誤り訂正処理設定情報に従って、当該ノードで終端される光信号のうちで、前記光信号品質指標が最も高い閾値以上となる光信号に対応した誤り訂正処理回路をオフにし、前記光信号品質指標が最も高い閾値未満となる光信号に対応した誤り訂正処理回路をオンにすることを特徴とする光ネットワーク。
前記誤り訂正処理制御部は、前記光信号品質指標が最も高い閾値未満となる光信号について、該閾値以外の他の閾値を基準にして前記光信号品質指標が高くなるのに伴い誤り訂正処理能力が下がるように、当該光信号に対応した誤り訂正処理回路の駆動状態を段階的に切り替えることを特徴とする光ネットワーク。
前記光分岐挿入部は、波長に応じて光の入出力経路を切り替える波長選択スイッチを含み、該波長選択スイッチが前記減衰部としての機能を具備することを特徴とする光ネットワーク。
前記光分岐挿入部は、波長分割多重光を分波する分波器と、該分波器で分波された各波長の光信号を合波する合波器と、を含み、
前記減衰部は、前記分波器および前記合波器の間の各波長に対応する光路上にそれぞれ配置した複数の可変光減衰器を含むことを特徴とする光ネットワーク。
前記演算部は、混合整数計画法により、前記各ノードの前記減衰部における各波長に対応した減衰量を演算することを特徴とする光ネットワーク。
前記光信号品質指標は、光信号対雑音比をパラメータとして含むことを特徴とする光ネットワーク。
前記モニタ部は、前記光受信部で受信された光信号の光信号対雑音比をモニタすることを特徴とする光ネットワーク。
前記光信号品質指標は、前記伝送路における非線形光学効果に起因した品質劣化量をパラメータとして含むことを特徴とする光ネットワーク。
前記複数のノードは、前記伝送路を介してメッシュ状に接続されていることを特徴とする光ネットワーク。
前記複数のノードは、前記伝送路を伝送された光信号が入力され、該光信号の増幅を行う光中継ノードを含むことを特徴とする光ネットワーク。
前記複数のノードは、前記伝送路を伝送された光信号が入力され、該光信号の波長分散を補償する分散補償ノードを含むことを特徴とする光ネットワーク。
前記ネットワーク管理システムにおいて、光ネットワーク情報を入力し、該光ネットワーク情報に基づき、該光ネットワーク内を伝送される各波長の光信号の終端ノードにおける信号品質を示す光信号品質指標について、2つ以上の閾値を設定し、
前記複数のノードのうちで、前記伝送路を伝送された光信号が入力され、該光信号に対して所定の波長の光信号を分岐または挿入する、2つ以上の光分岐挿入ノードにおいて、それぞれ、分岐した光信号の品質をモニタし、該モニタ結果を示す受信品質情報を前記ネットワーク管理システムに伝達し、
前記ネットワーク管理システムにおいて、前記各光分岐挿入ノードから伝達される前記受信品質情報を基に各波長に対応した前記光信号品質指標を求め、該光信号品質指標の全てが前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以上となり、かつ、前記光信号品質指標が前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以外の閾値を超える波長の数が目標値以上となるように、前記各光分岐挿入ノードにおける各波長に対応した減衰量を演算し、
前記ネットワーク管理システムにおける演算結果を示す減衰量設定情報を前記各光分岐挿入ノードに伝達すると共に、前記演算処理の結果に基づいて決まる各波長に対応した誤り訂正処理の設定を示す誤り訂正処理設定情報を前記各光分岐挿入ノードに伝達し、
前記各光分岐挿入ノードにおいて、それぞれ、前記ネットワーク管理システムからの前記減衰量設定情報に従って、当該光分岐挿入ノードから前記伝送路に挿入する各波長の光信号のパワーを波長毎に減衰すると共に、前記ネットワーク管理システムからの前記誤り訂正処理設定情報に従って、当該光分岐挿入ノードで受信した受信信号の誤り訂正処理を行う誤り訂正処理回路の駆動状態を制御することを特徴とする光ネットワークの制御方法。
10…ネットワーク管理システム(NMS)
11…入力装置
12…出力装置
13…ドライブ装置
14…補助記憶装置
15…メモリ装置
16…演算処理装置
17…データベース
18…外部通信装置
19…システムバス
20…記録媒体
31…入力側光アンプ
32…分散補償モジュール(DCM)
33,33’…光分岐挿入(OADM)装置
34…光受信部
35…光送信部
36…出力側光アンプ
37…減衰量制御部
38…FEC制御部
331…分岐器
332,335…分波器
333…波長選択スイッチ(WSS)
334,338…合波器
336…光スイッチ(SW)
337…可変光減衰器(VOA)
INFatt…減衰量設定情報
INFfec…誤り訂正処理設定情報
INFrcv…受信品質情報
RX1〜RXn…光受信器
TX1〜TXn…光送信器
Claims (10)
- 伝送路を介して互いに接続された複数のノードおよび該複数のノードの動作を集中管理するネットワーク管理システムを備えた光ネットワークであって、
前記複数のノードのうちの2つ以上のノードは、それぞれ、
前記伝送路を伝送された光信号が入力され、該光信号に対して所定の波長の光信号を分岐または挿入する光分岐挿入部と、
前記光分岐挿入部で分岐された光信号を受信する光受信部と、
当該ノードから前記伝送路に挿入する各波長の光信号のパワーを波長毎に可変減衰させる減衰部と、
前記減衰部における各波長に対応した減衰量を制御する減衰量制御部と、
前記光受信部で受信された光信号の品質をモニタし、該モニタ結果を示す受信品質情報を前記ネットワーク管理システムに伝達するモニタ部と、
前記光受信部において受信信号の誤り訂正処理を行う誤り訂正処理回路の駆動状態を制御する誤り訂正処理制御部と、を備え、
前記ネットワーク管理システムは、
光ネットワーク情報を入力する入力部と、
前記入力部で入力された光ネットワーク情報に基づき、該光ネットワーク内を伝送される各波長の光信号の終端ノードにおける信号品質を示す光信号品質指標について、2つ以上の閾値を設定する閾値設定部と、
前記各ノードから伝達される前記受信品質情報を基に各波長に対応した前記光信号品質指標を求め、該光信号品質指標の全てが前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以上となり、かつ、前記光信号品質指標が前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以外の閾値を超える波長の数が目標値以上となるように、前記各ノードの前記減衰部における各波長に対応した減衰量を演算する演算部と、
前記演算部の演算結果を示す減衰量設定情報を前記減衰量制御部に伝達すると共に、前記演算部の演算結果に基づいて決まる各波長に対応した誤り訂正処理の設定を示す誤り訂正処理設定情報を前記誤り訂正処理制御部に伝達する通信部と、を備えたことを特徴とする光ネットワーク。 - 請求項1に記載の光ネットワークであって、
前記演算部は、前記求めた光信号品質指標の全てが前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以上となり、かつ、前記光信号品質指標が前記閾値設定部で設定された最も高い閾値を超える波長の数が最大になるように、前記各ノードの前記減衰部における各波長に対応した減衰量を求めることを特徴とする光ネットワーク。 - 請求項1または2に記載の光ネットワークであって、
前記誤り訂正処理制御部は、前記ネットワーク管理システムから伝達される前記誤り訂正処理設定情報に従って、当該ノードで終端される光信号のうちで、前記光信号品質指標が最も高い閾値以上となる光信号に対応した誤り訂正処理回路をオフにし、前記光信号品質指標が最も高い閾値未満となる光信号に対応した誤り訂正処理回路をオンにすることを特徴とする光ネットワーク。 - 請求項3に記載の光ネットワークであって、
前記誤り訂正処理制御部は、前記光信号品質指標が最も高い閾値未満となる光信号について、該閾値以外の他の閾値を基準にして前記光信号品質指標が高くなるのに伴い誤り訂正処理能力が下がるように、当該光信号に対応した誤り訂正処理回路の駆動状態を段階的に切り替えることを特徴とする光ネットワーク。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の光ネットワークであって、
前記光分岐挿入部は、波長に応じて光の入出力経路を切り替える波長選択スイッチを含み、該波長選択スイッチが前記減衰部としての機能を具備することを特徴とする光ネットワーク。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の光ネットワークであって、
前記光分岐挿入部は、波長分割多重光を分波する分波器と、該分波器で分波された各波長の光信号を合波する合波器と、を含み、
前記減衰部は、前記分波器および前記合波器の間の各波長に対応する光路上にそれぞれ配置した複数の可変光減衰器を含むことを特徴とする光ネットワーク。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の光ネットワークであって、
前記演算部は、混合整数計画法により、前記各ノードの前記減衰部における各波長に対応した減衰量を演算することを特徴とする光ネットワーク。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載の光ネットワークであって、
前記光信号品質指標は、光信号対雑音比をパラメータとして含むことを特徴とする光ネットワーク。 - 請求項8に記載の光ネットワークであって、
前記光信号品質指標は、前記伝送路における非線形光学効果に起因した品質劣化量をパラメータとして含むことを特徴とする光ネットワーク。 - 伝送路を介して互いに接続された複数のノードおよび該複数のノードの動作を集中管理するネットワーク管理システムを備えた光ネットワークの制御方法であって、
前記ネットワーク管理システムにおいて、光ネットワーク情報を入力し、該光ネットワーク情報に基づき、該光ネットワーク内を伝送される各波長の光信号の終端ノードにおける信号品質を示す光信号品質指標について、2つ以上の閾値を設定し、
前記複数のノードのうちで、前記伝送路を伝送された光信号が入力され、該光信号に対して所定の波長の光信号を分岐または挿入する、2つ以上の光分岐挿入ノードにおいて、それぞれ、分岐した光信号の品質をモニタし、該モニタ結果を示す受信品質情報を前記ネットワーク管理システムに伝達し、
前記ネットワーク管理システムにおいて、前記各光分岐挿入ノードから伝達される前記受信品質情報を基に各波長に対応した前記光信号品質指標を求め、該光信号品質指標の全てが前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以上となり、かつ、前記光信号品質指標が前記閾値設定部で設定された最も低い閾値以外の閾値を超える波長の数が目標値以上となるように、前記各光分岐挿入ノードにおける各波長に対応した減衰量を演算し、
前記ネットワーク管理システムにおける演算結果を示す減衰量設定情報を前記各光分岐挿入ノードに伝達すると共に、前記演算処理の結果に基づいて決まる各波長に対応した誤り訂正処理の設定を示す誤り訂正処理設定情報を前記各光分岐挿入ノードに伝達し、
前記各光分岐挿入ノードにおいて、それぞれ、前記ネットワーク管理システムからの前記減衰量設定情報に従って、当該光分岐挿入ノードから前記伝送路に挿入する各波長の光信号のパワーを波長毎に減衰すると共に、前記ネットワーク管理システムからの前記誤り訂正処理設定情報に従って、当該光分岐挿入ノードで受信した受信信号の誤り訂正処理を行う誤り訂正処理回路の駆動状態を制御することを特徴とする光ネットワークの制御方法。
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