JP6237258B2 - 伝送装置及び伝送システム - Google Patents

Description

本件は、伝送装置及び伝送システムに関する。

通信需要が増加するに伴って、波長多重技術（WDM：Wavelength Division Multiplexing）を利用した光ネットワークが広く普及している。波長多重技術は、波長が異なる複数の光信号を多重して伝送する技術である。

波長多重技術によると、例えば、伝送速度４０（Ｇｂｐｓ）×８８波の光信号を多重し、波長多重光信号（以下、「多重光信号」と表記）として伝送することが可能である。ＷＤＭ技術を利用した波長多重伝送装置としては、例えばＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）装置が知られている。

多重光信号のスペクトルに関し、光信号は、５０（ＧＨｚ）や１００（ＧＨｚ）などの一定の波長間隔を有する。この波長間隔は、ＩＴＵ−Ｔグリッド（ITU-T: International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector（国際電気通信連合））などと呼ばれ、波長多重伝送装置に広く用いられている。

近年、通信需要の将来的な増加を見込み、無線通信に用いられるＤＰ（Dual Polarization）−ＱＰＳＫ（Quaternary Phase-Shift Keying）などの多値変調方式を、波長多重伝送装置に適用し、コヒーレント伝送を実現する試みがなされている。このため、波長多重伝送装置は、伝送レートだけでなく、変調方式も異なる様々な通信容量の光信号を、多重光信号に収容することが望まれる。

そこで、波長間隔を可変とすることにより、様々な帯域幅の光信号を、多重光信号に柔軟に収容するフレキシブルグリッド技術が開発されている。フレキシブルグリッド技術は、例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．６９４．１に規定されている。フレキシブルグリッド技術によると、ＩＴＵ−Ｔグリッドのような固定された波長間隔を用いる場合とは異なり、スペクトルが隣接する光信号同士の波長間隔を、該光信号の種類に応じた最小帯域に基づき設定することが可能である。このため、光ファイバごとの伝送容量が増加し、波長収容効率が向上する。

しかし、例えば、運用中の光信号が、帯域幅が異なる他の光信号に置換されると、該置換前後の光信号の通過帯域幅の差分により、隣接する光信号同士のスペクトル間に、使用されない断片領域が生じてしまう。このため、光信号の置換が進むにつれて断片領域が増加することにより、光ファイバの波長収容効率が低下するという問題がある。

これに対し、例えば非特許文献１及び非特許文献２には、送信ノードの波長可変レーザーの波長と、中継ノードの波長フィルタの通過帯域とを同期させて変更することにより、上記の断片領域を削減する、無瞬断デフラグメンテーション技術が開示されている。

また、光信号の波長制御に関し、例えば特許文献１には、同じ変調方式の光信号同士が隣接するように波長を配置する点が開示されている。

特開２０１２−１９５７８７号公報

Kyosuke Sone、他９名、"First Demonstration of Hitless Spectrum Defragmentation using Real-time Coherent Receivers in Flexible Grid Optical Networks"、ECOC 2012 F.Cugini、他６名、"Push-Pull Technique for Defragmentation in Flexible Optical Networks"、JTh2A、OFC2012

上記の無瞬断デフラグメンテーション技術を用いる場合、光信号の送信元の送信ノード、光信号を中継する中継ノード、及び光信号を受信する受信ノードに設けられた各波長多重伝送装置に対して制御が行われる。この制御では、例えば、以下に述べる一連のシーケンス処理が行われる。

まず、送信ノード及び各中継ノードの波長選択スイッチ（WSS: Wavelength Selective Switch）の波長フィルタの通過帯域を所定分だけ拡張する。次に、当該拡張された通過帯域内において、送信ノードの波長可変レーザダイオード（送信器）の波長を微小（例えば２．５（ＧＨｚ）分）にシフト（変化）させる。次に、受信ノードの受信器に用いられる局発光の波長をシフトさせる。そして、各中継ノードの波長選択スイッチの通過帯域を所定分だけ縮小させる。

このシーケンス処理を繰り返すことにより、該光信号を瞬断させることなく、運用中の光信号の波長が所定の目標値に変更される。このため、スペクトル同士の間隔が最適化されるので、上記の断片領域が削減され、波長収容効率が向上する。

しかし、上記のシーケンス処理において、波長可変レーザの波長がシフトして他の運用中の光信号の波長と重なった場合、光信号間にクロストークが生ずるので、光信号が劣化する。例えば、他の運用中の光信号が、ＤＰ−ＱＰＳＫにより変調された１００（Ｇｂｐｓ）の信号である場合、スペクトル特性上の光信号間の周波数間隔が、５０（ＧＨｚ）より狭いとき、クロストークが生ずる。

このため、波長可変レーザの波長は、他の運用中の光信号の波長を超えてシフトすることができず、上記の周波数間隔が確保されるように、当該波長の近傍の値を目標値とせざるを得ない。したがって、波長収容効率を十分に向上することができないという問題がある。

そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、波長収容効率を効果的に向上する伝送装置及び伝送システムを提供することを目的とする。

本明細書に記載の伝送装置は、波長が可変である第１光信号を出力し、前記第１光信号の波長を、前記第１光信号と伝送路が重複する第２光信号の波長に近づける第１出力部と、前記第１光信号の複製である第３光信号を、前記第２光信号を挟み、前記第１光信号の反対側の波長帯域に生成して出力する第２出力部とを有し、前記第１出力部は、前記第３光信号が出力され、他の伝送装置が、受信対象を前記第１光信号から前記第３光信号に切り替えた後、前記第１光信号の出力を停止する。

本明細書に記載の伝送システムは、１以上の伝送路を介して互いに接続された第１伝送装置及び第２伝送装置を有し、前記第１伝送装置は、波長が可変である第１光信号を前記１以上の伝送路に出力し、前記第１光信号の波長を、前記第１光信号と伝送路が重複する第２光信号の波長に近づける第１出力部と、前記第１光信号の複製である第３光信号を、前記第２光信号を挟み、前記第１光信号の反対側の波長帯域に生成して前記１以上の伝送路に出力する第２出力部とを有し、前記第２伝送装置は、前記第３光信号が出力された後、受信対象を、前記第１光信号から前記第３光信号に切り替え、前記第１出力部は、前記第１光信号の出力を停止する。

本明細書に記載の伝送装置及び伝送システムは、波長収容効率を効果的に向上できるという効果を奏する。

ネットワークの構成例を示す構成図である。 ＩＴＵ−Ｔグリッド及びフレキシブルグリッドを採用した場合の多重光信号のスペクトル波形の例を示す波形図である。 光信号の置換による断片領域の発生の様子を示す波形図である。 実施例に係る伝送システムの構成を示す構成図である。 比較例のデフラグメンテーション処理の過程を示すスペクトル波形図である。 比較例におけるデフラグメンテーション処理の前後におけるノード間の波長配置を示す配置図である。 実施例に係る伝送装置の機能構成を示す構成図である。 送信部の機能構成の一例を示す構成図である。 受信部の機能構成の一例を示す構成図である。 合波部の機能構成の一例を示す構成図である。 第１実施例のデフラグメンテーション処理の過程を示す図である。 デフラグメンテーション処理における送信ノード及び受信ノードの各伝送装置の動作を示す構成図である。 デフラグメンテーション処理を示すフローチャートである。 第２実施例のデフラグメンテーション処理の過程を示す図である。 第２実施例のデフラグメンテーション処理の過程を示す図である。 第２実施例のデフラグメンテーション処理の過程を示す図である。 デフラグメンテーション処理における送信ノード及び受信ノードの各伝送装置の動作（サブキャリア信号ＳＣ１の複製時）を示す構成図である。 デフラグメンテーション処理における送信ノード及び受信ノードの各伝送装置の動作（サブキャリア信号ＳＣ２の複製時）を示す構成図である。 デフラグメンテーション処理を示すフローチャートである。 実施例のデフラグメンテーション処理後のノード間の波長配置を示す配置図である。

図１は、ネットワークの構成例を示す構成図である。ネットワークは、複数のノードＡ〜Ｇを有する。各ノードＡ〜Ｇには、伝送装置１が設けられている。伝送装置１は、例えばＲＯＡＤＭ装置などの波長多重伝送装置であり、波長λ１〜λ６が異なる複数の光信号を多重して、多重光信号として伝送する。

各ノードＡ〜Ｇの伝送装置１は、伝送路（光ファイバ）を介して接続されている。図１において、伝送路ごとに点線により引き出されて示されたグラフは、該伝送路において伝送される多重光信号のスペクトル波形である。

ノードＡからノードＣ及びノードＤを介してノードＦに至る伝送経路には、波長λ１〜λ３の光信号を含む多重光信号が伝送される。また、ノードＢからノードＣ及びノードＥを介してノードＦに至る伝送経路には、波長λ４〜λ６の光信号を含む多重光信号が伝送される。ノードＦの伝送装置１は、上記の２つの伝送経路を経た多重光信号を、１つの多重光信号にしてノードＧの伝送装置１に伝送する。このため、ノードＦ及びＧ間の伝送路には、波長λ１〜λ６の光信号が多重された多重光信号が伝送される。

このように、波長多重伝送装置のネットワークにより、任意の波長λ１〜λ６の光信号を、任意のノードＡ〜Ｇ間において伝送できる。したがって、このネットワークは、各伝送路の波長収容効率が高いほど、伝送容量が増加する。

図２は、ＩＴＵ−Ｔグリッド及びフレキシブルグリッドを採用した場合の多重光信号のスペクトル波形の例を示す波形図である。ＩＴＵ−Ｔグリッドの場合（図２（ａ）参照）、伝送レートが、例えば１０（Ｇｂｐｓ）、４０（Ｇｂｐｓ）、１０（Ｇｂｐｓ）、及び１００（Ｇｂｐｓ）である４つの光信号が、同一の波長間隔（５０（ＧＨｚ））をおいて収容されている。つまり、各光信号は、一定の通過帯域（５０（ＧＨｚ））が割り当てられている。

これに対して、フレキシブルグリッドの場合（図２（ｂ）参照）、光信号間の波長間隔が一定ではない。例えば、伝送レートが１００（Ｇｂｐｓ）、４００（ＧＨｚ）（短距離用）、及び４００（ＧＨｚ）（長距離用）の光信号は、５０（ＧＨｚ）、７５（ＧＨｚ）、及び１３７．５（ＧＨｚ）の通過帯域がそれぞれ割り当てられている。

このように、フレキシブルグリッドを採用すると、スペクトルが隣接する光信号（隣接チャネル）の波長間隔を、一定ではなく、光信号の伝送レートに応じた最小波長帯域に、柔軟に設定することが可能となる。したがって、フレキシブルグリッド技術によれば、光ファイバごとの波長利用効率を向上できる。

しかし、例えば、運用中の光信号が、帯域幅が異なる他の光信号に置換されると、該置換前後の帯域幅の差分により、隣接する光信号同士のスペクトル間に未使用の断片領域が生じてしまう。このため、光信号の置換が進むにつれて、断片領域が増加することで、光ファイバの波長収容効率が低下するという問題がある。

図３は、光信号の置換による断片領域の発生の様子を示す波形図である。光信号が置換される前、例えば、４００（Ｇｂｐｓ）の３つ光信号が、隣接して収容されている（図３（ａ）参照）。ここで、各光信号の通過帯域は、７５（ＧＨｚ）である。

３つの光信号のうち、隣接する２つの光信号が、１００（Ｇｂｐｓ）の光信号に置換されたとする（図３（ｂ））。ここで、置換後の光信号（１００（Ｇｂｐｓ））の通過帯域は、５０（ＧＨｚ）とすると、置換前後の帯域幅の差分のため、２５（ＧＨｚ）の帯域幅を有する断片領域が生ずる。このため、光信号の置換が進むにつれて、断片領域が増加することで、光ファイバの波長収容効率が低下するという問題がある。

これに対して、上記の無瞬断デフラグメンテーション技術を用いることにより、光信号の波長及び通過帯域を制御して、断片領域を削減することができる。

しかし、デフラグメンテーション処理において、波長可変レーザの波長がシフトして他の運用中の光信号の波長と重なった場合、光信号間にクロストークが生ずるので、光信号が劣化する。このため、後述するように、波長可変レーザの波長は、他の運用中の光信号の波長を超えてシフトすることができず、上記の周波数間隔が確保されるように、当該波長の近傍の値を目標値とせざるを得ない。

図４は、実施例に係る伝送システムの構成を示す構成図である。伝送システムは、複数の伝送装置１と、ネットワーク管理装置（NMS: Network Management System）８とを有する。

各伝送装置１は、ノードＡ〜Ｄに設けられ、互いに光ファイバ（伝送路）を介して接続されている。各伝送装置１は、例えばリング型のネットワーク８０を構成する。なお、本例では、ネットワーク８０の形態としてリング型を挙げるが、これに限定されることはなく、メッシュ型であってもよい。

ネットワーク管理装置８は、ネットワーク８０内の各伝送装置１を管理する。ネットワーク管理装置８は、ＬＡＮ（Local Area Network）などの監視制御用ネットワークＮＷを介して、各伝送装置１と接続されている。

伝送装置１は、波長が相違する複数の光信号を波長多重して、多重光信号として伝送する。ネットワーク管理装置８は、光信号の波長ごとにチャネルを割り当てることにより、任意のノードＡ〜Ｄの伝送装置１の間に伝送される光信号を管理する。ネットワーク管理装置８は、一例として、ノードＡ〜Ｃの各伝送装置１間に伝送される波長λiの光信号に、チャネル番号としてＣｈ１を割り当て、ノードＢ〜Ｄの各伝送装置１間に伝送される波長λjの光信号に、チャネル番号としてＣｈ２を割り当てる。

ネットワーク管理装置８は、チャネルＣｈ１，Ｃｈ２ごとに、当該伝送装置１に波長設定を行う。ノードＡの伝送装置１は、波長λiの光信号が挿入され、隣接ノードＢに伝送されるように波長設定がなされる。ノードＢの伝送装置１は、波長λiの光信号が通過して、隣接ノードＣに伝送されるように波長設定がなされる。また、ノードＢの伝送装置１は、波長λjの光信号が挿入され、隣接ノードＣに伝送されるように波長設定がなされる。

ノードＣの伝送装置１は、波長λjの光信号が通過して、隣接ノードＤに伝送されるように波長設定がなされる。また、ノードＣの伝送装置１は、波長λiの光信号が分岐して、他のネットワークに伝送されるように波長設定がなされる。ノードＤの伝送装置１は、波長λjの光信号が分岐して、他のネットワークに伝送されるように波長設定がなされる。

（比較例）
図４に示されたネットワークにおいて、波長λi,λjの間に断片領域が存在すると仮定し、Ｃｈ１の光信号のデフラグメンテーション処理を行う例を説明する。図５は、比較例のデフラグメンテーション処理の過程を示すスペクトル波形図である。なお、波長λjは、波長λiより大きいとする。

図５（ａ）は、初期状態におけるＣｈ１の光信号及びＣｈ２の光信号のスペクトルを示す。Ｃｈ２の光信号は、Ｃｈ１の光信号と、ノードＢ及びノードＣの間の光ファイバ（伝送路）が重複する。つまり、Ｃｈ１及びＣｈ２の光信号は、ノードＢ及びノードＣの間の光ファイバにおいて、多重光信号として伝送される。また、符号ＢＷは、ノードＡの伝送装置１内の波長選択スイッチの波長フィルタに設定されたＣｈ１の通過帯域を示す。

図５（ｂ）は、通過帯域ＢＷを拡張したときの様子を示す。送信ノードＡの伝送装置１において、通過帯域ＢＷは、長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ拡張される。また、通過帯域ＢＷの拡張は、中継ノードＢの伝送装置１内の波長選択スイッチの波長フィルタに対しても同様に行われる。

図５（ｃ）は、Ｃｈ１の光信号の波長を、λiからλi+1に変更（シフト）したときの様子を示す。Ｃｈ１の光信号の波長は、長波長側（符号ｄ）に変化する。波長の変化量λi+1−λiは、例えば、受信ノードＣの伝送装置１において、Ｃｈ１の光信号のペナルティ（つまりビットエラーなど）が発生しない程度の量（例えば、周波数換算で２．５（ＧＨｚ）以下）である。また、受信ノードＣの伝送装置１において、Ｃｈ１の光信号を受信する受信器の局発光の波長も変更される。

図５（ｄ）は、通過帯域ＢＷを縮小したときの様子を示す。送信ノードＡの伝送装置１において、通過帯域ＢＷは、長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ縮小される。また、通過帯域ＢＷの縮小は、中継ノードＢの伝送装置１内の波長選択スイッチの波長フィルタに対しても同様に行われる。

図５（ｂ）〜図５（ｄ）の過程は、Ｃｈ１の光信号の波長が目標値となるまで繰り返される。しかし、目標値が、Ｃｈ２の光信号の波長λjの長波長側に存在する場合、Ｃｈ１及びＣｈ２の光信号のスペクトル同士が重なって生ずるクロストークの影響を回避するため、Ｃｈ１の光信号の波長は、波長λjの短波長側に制限される。つまり、Ｃｈ１の光信号の波長は、Ｃｈ２の光信号の波長λjを超えることができない。

図５（ｅ）は、デフラグメンテーション処理が完了した状態を示す。Ｃｈ１の光信号の波長は、Ｃｈ２の光信号の波長の短波長側のλi+nに留まる。波長λi+nは、例えば、Ｃｈ１及びＣｈ２の光信号間のクロストークが、各光信号の伝送特性に影響しない範囲内において、Ｃｈ２の光信号の波長λjに最も近い値である。

このように、比較例によると、波長λi,λjの間の断片領域は削減されるが、Ｃｈ１の光信号の波長λiを、Ｃｈ２の光信号の波長λjの長波長側に変化させることができないので、波長λjの長波長側にある断片領域を削減することができない。

図６は、比較例におけるデフラグメンテーション処理の前後におけるノードＡ〜Ｄ間の波長配置を示す配置図である。図６（ａ）は、デフラグメンテーション処理前の光信号の波長配置の一例を示す。図６（ｂ）は、デフラグメンテーション処理後の光信号の波長配置の一例を示す。

デフラグメンテーション処理前、ノードＡ〜Ｃ間には、波長スペクトルが隣接する光信号（４−１）〜（４−４）が伝送され、ノードＢ，Ｄ間には、光信号（１）が伝送されている。また、ノードＣ，Ｄ間には、光信号（０），（２），（３）が伝送されている。光信号（０）〜（３）は、波長スペクトルが隣接する。ここで、光信号（４−４）は、Ｃｈ１（波長λi）の光信号に対応し、光信号（１）は、Ｃｈ２（波長λj）の光信号に対応する。

この波長配置において、ノードＡからノードＣにわたって、波長λi，λj間に断片領域Ａ１が存在する。このため、図５に示されたデフラグメンテーション処理により光信号（４−１）の波長λiを長波長側にシフトさせることにより、断片領域Ａ１が削除される。また、他の光信号（４−２）〜（４−４）も、同様のデフラグメンテーション処理により長波長側にシフトさせる。

したがって、光信号（４−４）の波長は、光信号（１）の短波長側に隣接するλi+nに変化する。他の光信号（４−２）〜（４−４）の波長も、光信号（４−４）の変更後の波長λi+nに応じて変更されているため、断片領域Ａ１が削除され、ノードＡ〜Ｄにわたって、光信号（４−１）の波長の短波長側に空き領域Ａ２が確保される。

しかし、Ｃｈ１の光信号の波長は、クロストークの影響を回避するために、Ｃｈ２の光信号の波長λjを超えることができないので、ノードＡ〜Ｃにわたって、光信号（１）の波長λjの長波長側に存在する断片領域Ａ３の削除は不可能である。したがって、比較例のデフラグメンテーション処理では、光信号（４−４）の波長の目標値を、光信号（１）の波長λjの近傍の値とせざるを得ないため、波長収容効率を十分に向上することができない。

（実施例）
実施例に係る伝送装置１は、デフラグメンテーション処理の対象となる第１光信号の波長を、伝送路が重複する第２光信号の波長に近づけ、第２光信号を挟み、第１光信号の反対側の波長帯域に、第１光信号の複製である光信号を生成した後、第１光信号を削除する。これにより、第１光信号の波長を、第２光信号の波長を超えてシフトさせることができるので、波長収容効率が効果的に向上する。

図７は、実施例に係る伝送装置１の機能構成を示す構成図である。伝送装置１は、入力側増幅器１０と、出力側増幅器１１と、光分岐挿入部（ＯＡＤＭ）１２とを有する。伝送装置１は、複数の受信部１３０と、複数の送信部（第１及び第２出力部）１３１と、スイッチ部（分配部）１４と、信号処理部１５と、装置制御部１６と、光チャネル監視部（OCM: Optical Channel Monitor）１７と、光スプリッタ１８とを、さらに有する。

入力側増幅器１０は、他ノードの伝送装置１から入力された多重光信号Ｓｍｘを増幅し、光分岐挿入部１２に出力する。光分岐挿入部１２は、入力側増幅器１０から入力された多重光信号Ｓｍｘから、分岐対象となる光信号を受信部１３０に出力する。

また、光分岐挿入部１２は、送信部１３１から入力された挿入対象の光信号を、他の光信号とともに波長多重し、多重光信号Ｓｍｘとして出力側増幅器１１に出力する。出力側増幅器１１は、光分岐挿入部１２から入力された多重光信号Ｓｍｘを増幅し、他ノードの伝送装置１に出力する。

受信部１３０及び送信部１３１は、トランスポンダなどと呼ばれる送受信器であり、互いに独立した装置として構成されてもよいし、一体化された装置として構成されてもよい。送信部１３１は、スイッチ部１４から入力された電気的なデータ信号Ｓｄに基づいて挿入対象の光信号Ｓを生成し、光分岐挿入部１２に出力する。

図８は、送信部１３１の機能構成の一例を示す構成図である。送信部１３１は、変調器１３１０と、光源である波長可変レーザダイオード（LD: Laser Diode）１３１１と、波長制御部１３１２とを有する。

波長可変レーザダイオード１３１１は、波長が可変である光を出力する。波長制御部１３１２は、装置制御部１６から入力された送信波長制御信号Ｓｗｓに従って、波長可変レーザダイオード１３１１が出力する光の波長λｔを制御する。波長制御部１３１２は、デフラグメンテーション処理において、光信号Ｓの波長を変化させる。

変調器１３１０は、波長可変レーザダイオード１３１１から出力された光を、データ信号Ｓｄに基づいて変調する。変調方式としては、例えばＤＰ−ＱＰＳＫが挙げられるが、これに限定されない。変調器１３１０は、変調処理により生成された光信号Ｓを光分岐挿入部１２に出力する。このように、送信部１３１は、電気的なデータ信号Ｓｄを光信号Ｓに変換する。

一方、受信部１３０は、光分岐挿入部１２から入力された分岐対象の光信号Ｓを受信し、光信号Ｓに基づいて電気的なデータ信号Ｓｄを生成して、スイッチ部１４に出力する。

図９は、受信部１３０の機能構成の一例を示す構成図である。受信部１３０は、コヒーレント受信器１３００と、波長可変レーザダイオード１３０１と、波長制御部１３０２とを有する。

波長可変レーザダイオード１３０１は、波長が可変である光を出力する。波長制御部１３０２は、装置制御部１６から入力された受信波長制御信号Ｓｗｒに従って、波長可変レーザダイオード１３０１が出力する光の波長λｘを制御する。

コヒーレント受信器１３００は、波長可変レーザダイオード１３０１が出力する光を局発光として用い、例えばヘテロダイン検波により光信号Ｓを検出し、復調処理を行う。波長制御部１３０２は、デフラグメンテーション処理において、光信号Ｓの波長λrが変化したとき、光信号Ｓにペナルティが発生しないように、局発光の波長λｘを変化させる。

コヒーレント受信器１３００は、検出した光信号Ｓに基づいて、電気的なデータ信号Ｓｄを生成し、スイッチ部１４に出力する。このように、受信部１３０は、光信号Ｓを電気的なデータ信号Ｓｄに変換する。

データ信号Ｓｄは、例えばイーサネット（登録商標）フレームなどのクライアント信号である。データ信号Ｓｄは、ユーザネットワークから信号処理部１５に入力される。信号処理部１５は、データ信号Ｓｄのフレーム変換処理などを行い、データ信号Ｓｄをスイッチ部１４に出力する。

スイッチ部１４は、装置制御部１６から入力されたスイッチ設定信号Ｓｓｗに従って、信号処理部１５から入力されたデータ信号Ｓｄを複数の送信部１３１に出力する。また、スイッチ部１４は、装置制御部１６から入力されたスイッチ設定信号Ｓｓｗに従って、複数の受信部１３０から入力されたデータ信号Ｓｄのうち、信号処理部１５に出力するデータ信号Ｓｄを選択する。信号処理部１５は、選択された受信部１３０から入力されたデータ信号Ｓｄのフレーム変換処理などを行い、データ信号Ｓｄをユーザネットワークに出力する。なお、スイッチ部１４は、データ信号Ｓｄを、例えばパケット単位で格納するバッファを有する。

また、装置制御部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサなどを含み、ネットワーク管理装置８と通信し、伝送装置１全体を制御する。装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従って、光分岐挿入部１２、受信部１３０、及び送信部１３１に波長設定を行い、スイッチ部１４の設定も行う。また、装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従って、デフラグメンテーション処理の制御も行う。なお、デフラグメンテーション処理は、これに限定されず、伝送装置１により自律的に行われてもよい。

光分岐挿入部１２は、分波部１２０と、合波部１２１と、ＶＯＡ（Variable Optical Attenuation）制御部１２３と、分離部（ＤＭＵＸ）１２４と、多重部（ＭＵＸ）１２５とを有する。分波部１２０は、例えば光スプリッタであり、多重光信号Ｓｍｘを分波して、合波部１２１及び分離部１２４にそれぞれ出力する。分離部１２４は、例えば光スプリッタまたは波長選択スイッチであり、多重光信号Ｓｍｘを１以上の波長多重光信号Ｓに分離して、受信部１３０に出力する。

多重部１２５は、例えば光カプラまたは波長選択スイッチであり、複数の送信部１３１から入力された光信号Ｓを多重し、多重光信号として合波部１２１に出力する。合波部１２１は、例えば波長選択スイッチである。合波部１２１は、分波部１２０から入力された多重光信号Ｓｍｘ、及び多重部１２５から入力された多重光信号に含まれる光信号の波長のうち、選択した波長の光信号を多重し、新たな多重光信号Ｓｍｘとして出力側増幅器１１に出力する。なお、合波部１２１において選択される波長は、装置制御部１６により設定される。

図１０は、合波部１２１の機能構成の一例を示す構成図である。より具体的には、図１０は、波長選択スイッチのブロック構成例を示す。合波部１２１は、第１ＤＭＵＸ部１２１ａと、第２ＤＭＵＸ部１２１ｂと、ＭＵＸ部１２１ｃと、複数の光スイッチ１２１ｄと、複数の可変減衰部（ＶＯＡ）１２１ｅとを有する。

第１ＤＭＵＸ部１２１ａは、分波部１２０から入力された多重光信号Ｓｍｘを、波長単位で分離し、得られた各光信号を各光スイッチ１２１ｄの入力端子の一方に入力する。第２ＤＭＵＸ部１２１ｂは、多重部１２５から入力された多重光信号を、波長単位で分離し、得られた各光信号を各光スイッチ１２１ｄの入力端子の他方に入力する。

光スイッチ１２１ｄは、波長ごとに設けられ、２つの入力端子に入力された光信号の一方を選択して、可変減衰部１２１ｅに出力する。光スイッチ１２１ｄは、装置制御部１６からの波長設定に基づいて、光信号を選択する。つまり、光スイッチ１２１ｄは、当該波長が通過設定である場合、第１ＤＭＵＸ部１２１ａから入力された光信号を選択し、当該波長が挿入設定である場合、第２ＤＭＵＸ部１２１ｂから入力された光信号を選択する。

可変減衰部１２１ｅは、ＶＯＡ制御部１２３の制御に従った減衰量で、光信号を減衰させてＭＵＸ部１２１ｃに出力する。ＭＵＸ部１２１ｃは、各可変減衰部１２１ｅから入力された光信号を波長多重し、多重光信号Ｓｍｘとして出力側増幅器１１に出力する。出力側増幅器１１に出力される多重光信号Ｓｍｘは、光スプリッタ１８により分波されることで、一部が光チャネル監視部１７に入力される。

光チャネル監視部１７は、多重光信号Ｓｍｘに含まれる各波長の光信号のパワーを検出し、ＶＯＡ制御部１２３に通知する。ＶＯＡ制御部１２３は、各波長の光信号のパワーに基づいて、当該可変減衰部１２１ｅの減衰量を適切な値に制御する。つまり、多重光信号Ｓｍｘに含まれる各波長の光信号のパワーは、フィードバック制御される。

合波部１２１は、可変減衰部１２１ｅに、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）を備えることにより、光信号の通過帯域を変化させることができる。ＬＣＯＳは、シリコン基板上に形成された電極層及び液晶層などを有し、光信号を反射する反射面の領域ごとに、印加電圧に応じた屈折率分布が形成されている。

ＬＣＯＳの反射特性は、反射面内の屈折率分布に基づいて決定され、光信号が通過する帯域の幅に影響する。したがって、ＬＣＯＳは、光信号の通過帯域をピクセル（スロット）単位で制御可能な波長フィルタとして機能する。デフラグメンテーション処理において、光信号の通過帯域は、装置制御部１６から入力される帯域制御信号Ｓｃにより制御される。

（第１実施例）
次に、第１実施例のデフラグメンテーション処理を説明する。デフラグメンテーション処理の対象となる光信号、及びその他の前提条件は、比較例と同様とする。

まず、送信ノードＡの送信部（第１出力部）１３１は、Ｃｈ１の光信号（第１光信号）の波長を、Ｃｈ２の光信号（第２光信号）の波長λjに近づける。この過程は、図５を参照して述べた通りである。

すなわち、図５（ｂ）に示されるように、合波部１２１は、Ｃｈ１の光信号の通過帯域ＢＷを長波長側に拡張する。このとき、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１は、Ｃｈ１の光信号の通過帯域ＢＷを長波長側に拡張する。

次に、図５（ｃ）に示されるように、送信部ノードＡにおいて、波長制御部１３１２は、波長可変レーザダイオード１３１１を制御して、Ｃｈ１の光信号の波長を長波長側に変化させる。このとき、受信ノードＣにおいて、波長制御部１３０２は、Ｃｈ１の光信号の波長の変化に応じて、局発光の波長λｘを変化させる。

次に、図５（ｄ）に示されるように、合波部１２１は、Ｃｈ１の光信号の通過帯域ＢＷを長波長側に縮小する。このとき、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１は、Ｃｈ１の光信号の通過帯域ＢＷを長波長側に縮小する。

図５（ｂ）〜図５（ｄ）の過程を繰り返すことにより、Ｃｈ１の光信号の波長は、Ｃｈ２の光信号の波長λjの短波長側で、波長λjに最も近い値λi＋nとなる。以下に、その後の過程を、図１１を参照して説明する。

図１１は、第１実施例のデフラグメンテーション処理の過程を示す図である。図１１（ａ）は、Ｃｈ１の光信号Ｓを複製したときの様子を示す。ここで、複製元の光信号を「Ｓ（Ｗ）」とし、複製で得られた光信号を「Ｓ（Ｐ）」とする。

送信ノードＡにおいて、複製用の送信部１３１は、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の複製である光信号Ｓ（Ｐ）（第３光信号）を、Ｃｈ２の光信号を挟み、光信号Ｓ（Ｗ）の反対側の波長帯域に生成して出力する。複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長λj+1は、例えば、Ｃｈ２の光信号の波長λjの長波長側の波長帯域において、Ｃｈ２の光信号及び複製の光信号Ｓ（Ｐ）間のクロストークが許容される範囲内で、かつ、受信ノードＣの伝送装置１のバッファ量が許容できる範囲内の波長λjに設定される。以下に、複製時の動作を、図１２を参照して述べる。

図１２は、デフラグメンテーション処理における送信ノードＡ及び受信ノードＣの各伝送装置（第１伝送装置及び第２伝送装置）１の動作を示す構成図である。図１２には、送信ノードＡの複数の送信部１３１のうち、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）を出力するＣｈ１用の送信部１３１ａと、Ｃｈ１の光信号の複製の光信号Ｓ（Ｐ）を出力する複製用の送信部１３１ｂが示されている。

Ｃｈ１用の送信部１３１ａにおいて、波長可変レーザダイオード１３１１の波長は、λi+nであり、複製用の送信部１３１ｂにおいて、波長可変レーザダイオード１３１１の波長は、λj+1である。波長設定は、ネットワーク管理装置８の指示に基づき、装置制御部１６から各送信部１３１ａ，１３１ｂに対して行われる。

また、図１２には、受信ノードＣの複数の受信部１３０のうち、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）を受信するＣｈ１用の受信部１３０ａと、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の複製の光信号Ｓ（Ｐ）を受信する複製用の受信部１３０ｂが示されている。Ｃｈ１用の受信部１３０ａにおいて、局発光の波長は、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の波長λi+nに基づき設定され、複製用の受信部１３０ｂにおいて、局発光の波長は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長λj+1に基づき設定されている。波長設定は、ネットワーク管理装置８の指示に基づき、装置制御部１６から各受信部１３０ａ，１３０ｂに対して行われる。

送信ノードＡにおいて、スイッチ部（分配部）１４は、信号処理部１５から入力されたデータ信号Ｓｄを、複数の送信部１３１のうち、Ｃｈ１用の送信部１３１ａと、複製用の送信部１３１ｂとにそれぞれ分配する。この分配設定は、ネットワーク管理装置８の指示に基づき、装置制御部１６からスイッチ部１４に対して行われる。

これにより、Ｃｈ１用の送信部１３１ａは、データ信号Ｓｄに基づいて、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）を生成し、複製用の送信部１３１ｂは、データ信号Ｓｄに基づいて、複製の光信号Ｓ（Ｐ）を生成する。つまり、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）及び複製の光信号Ｓ（Ｐ）は、共通のデータ信号Ｓｄから生成される。

このように、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）は、スイッチ部１４に分配設定を行うことにより容易に複製される。なお、複製用の送信部１３１ｂは、デフラグメンテーション処理以外の用途に用いられてもよい。

Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）及び複製の光信号Ｓ（Ｐ）は、光分岐挿入部１２により合波され、多重光信号Ｓｍｘとして、中継ノードＢの伝送装置１を介し、受信ノードＣの伝送装置１の受信部１３０に入力される。なお、中継ノードＢの伝送装置１では、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の通過設定がなされ、また、Ｃｈ２の光信号が挿入され、多重光信号Ｓｍｘに追加される。

一方、受信ノードＣにおいて、Ｃｈ１用の受信部１３０ａは、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）を受信し、複製用の受信部１３０ｂは、複製の光信号Ｓ（Ｐ）を受信する。Ｃｈ１用の受信部１３０ａは、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）からデータ信号Ｓｄを生成し、複製用の受信部１３０ｂは、複製の光信号Ｓ（Ｐ）からデータ信号Ｓｄを生成する。

受信部１３０ａ，１３０ｂから出力される各データ信号Ｓｄは、スイッチ部１４内のバッファ１４０に、例えばパケット単位で格納される。スイッチ部１４は、各データ信号Ｓｄ間の同期処理を行った後、信号処理部１５に出力するデータ信号Ｓｄの出力元を、Ｃｈ１用の受信部１３０ａから複製用の受信部１３０ｂに切り替える（符号ｘ参照）。データ信号Ｓｄの同期処理は、例えば、バッファ１４０に格納された各データ信号Ｓｄの内容の一致を検出することにより行われる。

これにより、信号処理部１５は、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）から得たデータ信号Ｓｄに代えて、複製の光信号Ｓ（Ｐ）から得たデータ信号Ｓｄを受信する。データ信号Ｓｄの切り替えは、各データ信号Ｓｄ間の同期が確立しているため、無瞬断で行われる。

また、バッファ１４０の容量は、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）及び複製の光信号Ｓ（Ｐ）の遅延量の差が少ないため、少なくて済む。これは、送信ノードＡにおいて、送信部１３１ａが、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の波長をＣｈ２の光信号の波長に近づけることにより、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）及び複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長差が低減されたためである。さらに、同様の理由により、受信ノードＣにおいて、データ信号Ｓｄの切り替えの前後で、データ信号Ｓｄの分散補償量の差が低減されるので、回路規模が低減される。

このように、受信ノードＣの伝送装置１は、送信ノードＡの伝送装置１から複製の光信号Ｓ（Ｐ）が出力された後、受信対象（信号処理対象）を、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）から複製の光信号Ｓ（Ｐ）に切り替える。このため、ノードＡ〜Ｃの各伝送装置１は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長を、Ｃｈ２の光信号の波長を超える波長帯域まで変更するデフラグメンテーション処理を行うことができる。

スイッチ部１４は、切り替え処理の完了を装置制御部１６に通知する。装置制御部１６は、例えばネットワーク管理装置８を介して、送信ノードＡの伝送装置１に切り替え処理の完了を通知する。

送信ノードＡの伝送装置１は、例えばネットワーク管理装置８を介して、受信ノードＣの切り替え処理の完了の通知を受けると、複製元の光信号Ｓ（Ｗ）を削除し、複製の光信号Ｓ（Ｐ）を、Ｃｈ１の光信号として用いる。

図１１（ｂ）は、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）を削除したときの様子を示す。このとき、Ｃｈ１用の送信部１３１ａは、複製用の送信部１３１ｂから複製の光信号Ｓ（Ｐ）が出力された後、光信号Ｓ（Ｗ）の出力を停止する。これにより、複製元の光信号Ｓ（Ｗ）は削除される。なお、光信号Ｓ（Ｗ）の出力停止制御は、ネットワーク管理装置８の指示に基づき、例えば装置制御部１６により行われる。

図１１（ｃ）は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の通過帯域ＢＷを拡張したときの様子を示す。送信ノードＡの伝送装置１において、合波部１２１は、通過帯域ＢＷを、長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ拡張する。また、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１は、同様に通過帯域ＢＷを拡張する。

図１１（ｄ）は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長を、λj+1からλj+2に変更（シフト）したときの様子を示す。光信号Ｓ（Ｐ）の波長は、長波長側（符号ｄ）に変化する。波長の変化量λj+2−λj+1は、例えば、受信ノードＣの伝送装置１において、光信号Ｓ（Ｐ）のペナルティが発生しない程度の量（例えば、周波数換算で２．５（ＧＨｚ）以下）である。また、受信ノードＣの伝送装置１においても、複製用の受信部１３０ｂの局発光の波長も変更される。

図１１（ｅ）は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の通過帯域ＢＷを縮小したときの様子を示す。送信ノードＡの伝送装置１において、合波部１２１は、通過帯域ＢＷを、長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ縮小する。また、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１は、同様に通過帯域ＢＷを縮小する。

図１１（ｂ）〜図１１（ｅ）の過程は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長が所定の目標値λj+nとなるまで繰り返される。つまり、送信ノードＡの送信部１３１ｂは、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長を、当該波長が所定の目標値λj+nとなるまで変化させる。

図１１（ｆ）は、デフラグメンテーション処理が完了した状態を示す。上述した過程により、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）に代えて、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長が、所定の目標値λj+nに達する。デフラグメンテーション処理の後、ノードＡ〜Ｃの各伝送装置１は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）を、Ｃｈ１の光信号として、継続して伝送する。

図１３は、デフラグメンテーション処理を示すフローチャートである。デフラグメンテーション処理は、例えば、ネットワーク管理装置８が、各ノードＡ〜Ｃの伝送装置１に送信するデフラグメンテーション開始通知を契機として行われる。

まず、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１は、図５（ｂ）に示されるように、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の通過帯域ＢＷを拡張する（ステップＳｔ１）。次に、送信ノードＡにおいて、Ｃｈ１用の送信部１３１ａは、図５（ｃ）に示されるように、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の波長を変更する（ステップＳｔ２）。

次に、受信ノードＣにおいて、Ｃｈ１用の受信部１３０ａは、局発光の波長λｘを、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の波長に応じて変更する（ステップＳｔ３）。次に、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１は、図５（ｄ）に示されるように、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の通過帯域ＢＷを縮小する（ステップＳｔ４）。

次に、ネットワーク管理装置８は、Ｃｈ１の光信号の波長が、Ｃｈ２の波長λjに近いか否かを判定する（ステップＳｔ５）。この判断処理は、例えば、各波長の差分が所定値より大きいか否かを判断することにより行われる。

Ｃｈ１の光信号の波長が、Ｃｈ２の波長λjに近くない場合（ステップＳｔ５のＮｏ）、ネットワーク管理装置８は、各ノードＡ〜Ｃの伝送装置１に、ステップＳｔ１〜Ｓｔ４の処理を繰り返すように指示する。一方、Ｃｈ１の光信号の波長が、Ｃｈ２の波長λjに近い場合（ステップＳｔ５のＹｅｓ）、送信ノードＡのスイッチ部１４は、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）のデータ信号Ｓｄを、Ｃｈ１用の送信部１３１ａ及び複製用の送信部１３１ｂに分配する（ステップＳｔ６）。

次に、装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従って、複製用の送信部１３１ｂに波長λj+1を設定する（ステップＳｔ７）。これにより、図１１（ａ）に示されるように、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の複製である光信号Ｓ（Ｐ）が、Ｃｈ２の光信号を挟み、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の反対側の波長帯域に生成され、受信ノードＣの伝送装置１に送信される。

次に、受信ノードＣにおいて、スイッチ部１４は、受信対象を、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）から複製の光信号Ｓ（Ｐ）に切り替える（ステップＳｔ８）。このとき、装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従ってスイッチ部１４を制御する。なお、スイッチ部１４は、装置制御部１６から受信対象の切り替えの指示を受けると、上述したデータ信号Ｓｄ間の同期を確立した後、切り替えを行う。

次に、図１１（ｂ）に示されるように、送信ノードＡのＣｈ１用の送信部１３１ａは、ネットワーク管理装置８の指示に従って出力を停止することにより、複製元であるＣｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）を削除する（ステップＳｔ９）。すなわち、送信部１３１ａは、複製の光信号Ｓ（Ｐ）が出力され、受信ノードＣの伝送装置１が、受信対象を、複製元のＣｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）から複製の光信号Ｓ（Ｐ）に切り替えた後、Ｃｈ１の光信号Ｓ（Ｗ）の出力を停止する。このため、各ノードＡ〜Ｃの伝送装置１及びネットワーク管理装置８は、以降の処理において、複製の光信号Ｓ（Ｐ）のデフラグメンテーション処理を行う。

次に、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１は、図１１（ｃ）に示されるように、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の通過帯域ＢＷを拡張する（ステップＳｔ１０）。次に、送信ノードＡにおいて、Ｃｈ１用の送信部１３１ａは、図１１（ｄ）に示されるように、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長を変更する（ステップＳｔ１１）。

次に、受信ノードＣにおいて、複製用の受信部１３０ｂは、局発光の波長λｘを、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長に応じて変更する（ステップＳｔ１２）。次に、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１は、図１１（ｅ）に示されるように、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の通過帯域ＢＷを縮小する（ステップＳｔ１３）。

次に、ネットワーク管理装置８は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長が、所定の目標値λj+nと等しいか否かを判定する（ステップＳｔ１４）。このとき、ノードＡの装置制御部１６は、複製用の送信部１３１ｂの波長制御部１２１２から、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長を取得し、ネットワーク管理装置８に通知する。

ネットワーク管理装置８は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長が、所定の目標値λj+nと等しい場合（ステップＳｔ１４のＹｅｓ）、デフラグメンテーション処理を終了する。一方、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長が、所定の目標値λj+nと等しくない場合（ステップＳｔ１４のＮｏ）、ネットワーク管理装置８は、各ノードＡ〜Ｃの伝送装置１に、ステップＳｔ１０〜Ｓｔ１３の処理を繰り返すように指示する。このため、複製の光信号Ｓ（Ｐ）のデフラグメンテーション処理は、複製の光信号Ｓ（Ｐ）の波長が、所定の目標値λj+nに達するまで行われる。このようにして、デフラグメンテーション処理は行われる。

（第２実施例）
上述したデフラグメンテーション処理は、単一の光信号だけでなく、共通のクライアント信号を分割して収容する複数のサブキャリア信号にも適用可能である。複数のサブキャリア信号は、ＤＰ−ＱＰＳＫなどの多値変調手段により変調され、波長多重により束ねられて伝送される。なお、複数のサブキャリア信号を束ねて得られる多重光信号は、「スーパーチャネル」などと呼ばれ、マルチキャリア信号の伝送方法は、「マルチキャリア伝送」などと呼ばれる。

本実施例のデフラグメンテーション処理では、一例として、４つのサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の各波長を、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４と伝送路が重複するＣｈ２の光信号の波長を超えて変更する。各サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４は、１つずつ、第１実施例と同様に複製され、受信ノードにおける切り替え処理後に削除されることにより、デフラグメンテーション処理が行われる。

なお、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４は、図４に示されたノードＡ〜Ｃの間を伝送されると仮定する。このため、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４及びＣｈ２の光信号は、ノードＢ及びノードＣの間の光ファイバに多重光信号として伝送される。

図１４Ａ〜図１４Ｃは、第２実施例のデフラグメンテーション処理の過程を示す図である。図１４Ａ（ａ）は、初期状態におけるサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４（第１光信号）及びＣｈ２の光信号（第２光信号）のスペクトルを示す。ここで、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の波長を、それぞれ、λi-4，λi-3，λi-2，λi-1とする。また、符号ＢＷは、ノードＡの合波部１２１、ＭＵＸ部１２５、ＤＭＵＸ部１２４、及び分波部１２０に設定されたサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の通過帯域を示す。以下に述べる過程において、合波部１２１、ＭＵＸ部１２５、ＤＭＵＸ部１２４、及び分波部１２０の各透過帯域ＢＷが変更されるが、説明では、各部１２０，１２１，１２４，１２５を、代表的に「合波部１２１など」と表記する。

図１４Ａ（ｂ）は、通過帯域ＢＷを拡張したときの様子を示す。送信ノードＡの合波部１２１などは、通過帯域ＢＷを長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ拡張する。このとき、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１などは、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の通過帯域ＢＷを長波長側に拡張する。

図１４Ａ（ｃ）は、サブキャリア信号ＳＣ１の波長を、λi-1からλiに変更（シフト）したときの様子を示す。送信ノードＡにおいて、波長制御部１３１２は、波長可変レーザダイオード１３１１を制御して、サブキャリア信号ＳＣ１の波長を、長波長側（符号ｄ）に変化させる。波長の変化量λi−λi-1は、例えば、受信ノードＣの伝送装置１において、サブキャリア信号ＳＣ１のペナルティが発生しない程度の量（例えば、周波数換算で２．５（ＧＨｚ）以下）である。このとき、受信ノードＣの伝送装置１において、波長制御部１３０２は、サブキャリア信号ＳＣ１の波長の変化に応じて、局発光の波長λｘを変化させる。

他のサブキャリア信号ＳＣ２〜ＳＣ４の波長も、サブキャリア信号ＳＣ１と同様に変更される。図１４Ａ（ｄ）は、サブキャリア信号ＳＣ２の波長を、λi-2からλi-1に変更したときの様子を示す。図１４Ａ（ｅ）は、サブキャリア信号ＳＣ３の波長を、λi-3からλi-2に変更したときの様子を示す。図１４Ａ（ｆ）は、サブキャリア信号ＳＣ４の波長を、λi-4からλi-3に変更したときの様子を示す。

図１４Ａ（ｇ）は、通過帯域ＢＷを縮小したときの様子を示す。送信ノードＡの合波部１２１などは、通過帯域ＢＷを長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ縮小される。このとき、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１などは、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の通過帯域ＢＷを長波長側に縮小する。

図１４Ａ（ｂ）〜図１４Ａ（ｇ）の過程を繰り返すことにより、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の波長は、Ｃｈ２の光信号の波長λjの短波長側で、波長λjに近い値となる。本例では、このときのサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の波長を、それぞれ、λi，λi-1，λi-2，λi-3とする。

図１４Ｂ（ｈ）は、サブキャリア信号ＳＣ１を複製したときの様子を示す。ここで、複製元の光信号を「ＳＣ１（Ｗ）」とし、複製で得られた光信号を「ＳＣ１（Ｐ）」とする。

送信ノードＡにおいて、複製用の送信部１３１は、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）の複製であるサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）（第３光信号）を、Ｃｈ２の光信号を挟み、光信号ＳＣ１（Ｗ）の反対側の波長帯域に生成して出力する。複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の波長λj+1は、例えば、Ｃｈ２の光信号の波長λjの長波長側の波長帯域において、Ｃｈ２の光信号及び複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）間のクロストークが許容される範囲内で、かつ、受信ノードＣの伝送装置１のバッファ量が許容できる範囲内の波長λjに設定される。なお、符号ＢＷｊは、複製の光信号ＳＣ１の通過帯域を示す。以下に、複製時の動作を、図１５を参照して述べる。

図１５は、デフラグメンテーション処理における送信ノードＡ及び受信ノードＣの各伝送装置１の動作（サブキャリア信号ＳＣ１の複製時）を示す構成図である。図１５には、送信ノードＡの複数の送信部１３１のうち、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ），ＳＣ２〜ＳＣ４をそれぞれ出力するＳＣ１〜ＳＣ４用の送信部１３１−１〜１３１−４と、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の複製用の送信部１３１−０が示されている。また、図１５には、受信ノードＣの複数の受信部１３０のうち、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ），ＳＣ２〜ＳＣ４をそれぞれ受信するＳＣ１〜ＳＣ４用の受信部１３０−１〜１３０−４と、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）を受信する複製用の受信部１３０−０が示されている。

送信ノードＡにおいて、スイッチ部１４は、信号処理部１５から入力されたデータ信号Ｓｄを、ＳＣ１用の送信部１３１−１と複製用の送信部１３１−０とにそれぞれ分配する。これにより、ＳＣ１用の送信部１３１−１は、データ信号Ｓｄに基づいて、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）を生成し、複製用の送信部１３１−０は、データ信号Ｓｄに基づいて、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）を生成する。

サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）及び複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）は、光分岐挿入部１２により合波され、多重光信号Ｓｍｘとして、中継ノードＢの伝送装置１を介し、受信ノードＣの伝送装置１の受信部１３０に入力される。なお、中継ノードＢの伝送装置１では、合波部１２１などについて、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の通過設定がなされ、また、Ｃｈ２の光信号が挿入され、多重光信号Ｓｍｘに追加される。

一方、受信ノードＣにおいて、ＳＣ１用の受信部１３０−１は、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）を受信し、複製用の受信部１３０−０は、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）を受信する。ＳＣ１用の受信部１３０−１は、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）からデータ信号Ｓｄを生成し、複製用の受信部１３０−０は、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）からデータ信号Ｓｄを生成する。

受信部１３０−０，１３０−１から出力される各データ信号Ｓｄは、スイッチ部１４内のバッファ１４０に、例えばパケット単位で格納される。スイッチ部１４は、各データ信号Ｓｄ間の同期処理を行った後、信号処理部１５に出力するデータ信号Ｓｄの出力元を、ＳＣ１用の受信部１３０−１から複製用の受信部１３０−０に切り替える（符号ｘ参照）。これにより、信号処理部１５は、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）から得たデータ信号Ｓｄに代えて、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）から得たデータ信号Ｓｄを受信する。

このように、受信ノードＣの伝送装置１は、送信ノードＡの伝送装置１から複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）が出力された後、受信対象を、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）から複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）に切り替える。したがって、ノードＡ〜Ｃの各伝送装置１は、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の波長を、Ｃｈ２の光信号の波長を超える波長帯域まで変更するデフラグメンテーション処理を行うことができる。送信ノードＡの伝送装置１は、受信ノードＣにおける切り替え処理が完了すると、複製元のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）を削除する。

図１４Ｂ（ｉ）は、複製元のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）を削除したときの様子を示す。ＳＣ１用の送信部１３１−１は、複製用の送信部１３１−０から複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）が出力された後、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）の出力を停止する。これにより、複製元のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）は削除される。なお、光信号Ｓ（Ｗ）の出力停止制御は、例えば、ネットワーク管理装置８の指示に基づき、装置制御部１６により行われる。

図１４Ｂ（ｊ）は、サブキャリア信号ＳＣ２の波長を、λi-1からλiに変更（シフト）したときの様子を示す。送信ノードＡにおいて、波長制御部１３１２は、波長可変レーザダイオード１３１１を制御して、サブキャリア信号ＳＣ２の波長を、長波長側（符号ｄ）に変化させる。波長の変化量λi−λi-1は、例えば、受信ノードＣの伝送装置１において、サブキャリア信号ＳＣ２のペナルティが発生しない程度の量（例えば、周波数換算で２．５（ＧＨｚ）以下）である。このとき、受信ノードＣにおいて、ＳＣ２用の受信部１３０−２は、サブキャリア信号ＳＣ２の波長の変化に応じて、局発光の波長λｘを変化させる。

他のサブキャリア信号ＳＣ３，ＳＣ４の波長も、サブキャリア信号ＳＣ２と同様に変更される。図１４Ｂ（ｋ）は、サブキャリア信号ＳＣ３の波長を、λi-2からλi-1に変更したときの様子を示す。図１４Ｂ（ｌ）は、サブキャリア信号ＳＣ４の波長を、λi-3からλi-2に変更したときの様子を示す。

図１４Ｂ（ｍ）は、通過帯域ＢＷを縮小したときの様子を示す。送信ノードＡの合波部１２１などは、通過帯域ＢＷを長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ縮小される。このとき、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１などは、サブキャリア信号ＳＣ２〜ＳＣ４の通過帯域ＢＷを長波長側に縮小する。

図１４Ｃ（ｎ）は、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の通過帯域ＢＷｊを拡張したときの様子を示す。送信ノードＡの合波部１２１などは、通過帯域ＢＷｊを長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ拡張する。このとき、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１などは、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の通過帯域ＢＷｊを長波長側に拡張する。

図１４Ｃ（ｏ）は、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の波長を、λi+1からλj+2に変更（シフト）したときの様子を示す。送信ノードＡにおいて、波長制御部１３１２は、波長可変レーザダイオード１３１１を制御して、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の波長を、長波長側（符号ｄ）に変化させる。波長の変化量λj+2−λj+1は、例えば、受信ノードＣの伝送装置１において、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）のペナルティがほとんど発生しない程度の量（例えば、周波数換算で２．５（ＧＨｚ）以下）である。受信ノードＣの伝送装置１において、波長制御部１３０２は、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）の波長の変化に応じて、局発光の波長λｘを変化させる。

図１４Ｃ（ｐ）は、サブキャリア信号ＳＣ２を複製したときの様子を示す。ここで、複製元の光信号を「ＳＣ２（Ｗ）」とし、複製で得られた光信号を「ＳＣ２（Ｐ）」とする。

送信ノードＡにおいて、ＳＣ１用の送信部１３１−１は、サブキャリア信号ＳＣ１の削除後、他のサブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）の複製である光信号ＳＣ２（Ｐ）（第３光信号）を、Ｃｈ２の光信号を挟み、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）の反対側の波長帯域に生成して出力する。複製の光信号ＳＣ２（Ｐ）の波長λj+1及び複製元の光信号ＳＣ２（Ｗ）の波長λiは、例えば、Ｃｈ２の光信号を挟んで対象な位置関係にある。以下に、複製時の動作を、図１６を参照して述べる。

図１６は、デフラグメンテーション処理における送信ノードＡ及び受信ノードＣの各伝送装置の動作（サブキャリア信号ＳＣ２の複製時）を示す構成図である。送信ノードＡにおけるサブキャリア信号ＳＣ２の複製、及び受信ノードＣにおけるサブキャリア信号ＳＣ２の切り替えは、図１５を参照して述べた内容（サブキャリア信号ＳＣ１の場合）と同様である。

図１５を参照して述べたように、送信ノードＡにおいて、複製用の送信部１３１−０は、サブキャリア信号ＳＣ１の複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）を出力する。このため、ＳＣ１用の送信部１３１−１が、複製用の送信部１３１−０に代えて、サブキャリア信号ＳＣ２の複製の光信号ＳＣ２（Ｐ）を出力する。

一方、受信ノードＣにおいて、複製用の受信部１３０−０は、サブキャリア信号ＳＣ１の複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）を受信する。このため、ＳＣ１用の受信部１３０−１が、複製用の送信部１３１−０に代えて、サブキャリア信号ＳＣ２の複製の光信号ＳＣ２（Ｐ）を受信する。

したがって、送信ノードＡにおいて、ＳＣ２用の送信部１３１−２は、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）を出力し、ＳＣ１用の送信部１３１−１は、複製の光信号ＳＣ２（Ｐ）を出力する。受信ノードＣにおいて、ＳＣ２用の受信部１３０−２は、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）を受信し、ＳＣ１用の受信部１３０−１は、複製の光信号ＳＣ２（Ｐ）を受信する。

受信ノードＣにおいて、受信対象が、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）から複製の光信号ＳＣ２（Ｐ）に切り替えられた後、送信ノードＡにおいて、ＳＣ２用の送信部１３１−２は、複製元のサブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）の出力を停止する。

なお、他のサブキャリア信号ＳＣ３，ＳＣ４の複製時も、光出力が停止済みである送信部１３１−２，１３１−３が、複製用の送信部として使用され、光受信が停止済みである受信部１３０−２，１３０−３が、複製用の送信部として使用される。つまり、送信部１３１−１〜１３１−４の１つが、複製用の送信部として使用され、受信部１３０−１〜１３０−４の１つが、複製用の受信部として使用される。

このため、送信部１３１の個数及び受信部１３０の個数が、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４ごとに複製用の送信部１３１−０及び受信部１３０−０を設けた場合より低減され、装置コストが低減される。

図１４Ｃ（ｑ）は、複製元のサブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）を削除したときの様子を示す。ＳＣ２用の送信部１３１−２は、複製（ＳＣ１）用の送信部１３１−１から複製の光信号ＳＣ２（Ｐ）が出力された後、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）の出力を停止する。これにより、複製元の光信号ＳＣ２（Ｗ）は削除される。なお、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）の出力停止制御は、例えば、ネットワーク管理装置８の指示に基づき、装置制御部１６により行われる。

図１４Ｃ（ｒ）は、サブキャリア信号ＳＣ３の波長を、λi-1からλiに変更（シフト）したときの様子を示す。送信ノードＡにおいて、波長制御部１３１２は、波長可変レーザダイオード１３１１を制御して、サブキャリア信号ＳＣ３の波長を、長波長側（符号ｄ）に変化させる。波長の変化量λi−λi-1は、例えば、受信ノードＣの伝送装置１において、サブキャリア信号ＳＣ＃のペナルティがほとんど発生しない程度の量（例えば、周波数換算で２．５（ＧＨｚ）以下）である。このとき、受信ノードＣの伝送装置１において、ＳＣ３用の受信部１３０−２は、サブキャリア信号ＳＣ３の波長の変化に応じて、局発光の波長λｘを変化させる。

サブキャリア信号ＳＣ４の波長も、サブキャリア信号ＳＣ３と同様に変更される。図１４Ｃ（ｓ）は、サブキャリア信号ＳＣ４の波長を、λi-2からλi-1に変更したときの様子を示す。

図１４Ｃ（ｔ）は、通過帯域ＢＷを縮小したときの様子を示す。送信ノードＡの合波部１２１は、サブキャリア信号ＳＣ３，ＳＣ４の通過帯域ＢＷを長波長側（符号ｄ）に、例えば、最小スロット幅だけ縮小される。このとき、中継ノードＢの伝送装置１においても、合波部１２１は、サブキャリア信号ＳＣ３，ＳＣ４の通過帯域ＢＷを長波長側に縮小する。

その後、図１４Ｃ（ｎ）〜図１４Ｃ（ｔ）と同様の過程を、残りのサブキャリア信号ＳＣ３、ＳＣ４にも行うことにより、サブキャリア信号ＳＣ３、ＳＣ４の波長を、Ｃｈ２の光信号の波長を挟んで反対側の波長帯域に変更する。なお、サブキャリア信号ＳＣ３、ＳＣ４の複製及び切り替えは、図１５及び図１６を参照して述べた内容と同様に行われる。

図１４Ｃ（ｕ）は、デフラグメンテーション処理が完了した状態を示す。上述した過程により、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の波長が、所定の目標値λj+4〜λj+1に達する。なお、本例では、目標値λj+4〜λj+1がＣｈ２の光信号の波長λjの近傍である場合を示したが、目標値が波長λjから離れている場合、サブキャリア信号の波長が目標値に達するまで、図１４Ａ（ｂ）〜図１４Ａ（ｇ）に示された過程と同様の過程が繰り返される。

デフラグメンテーション処理の後、ノードＡ〜Ｃの各伝送装置１は、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）を、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４として、継続して伝送する。

図１７は、デフラグメンテーション処理を示すフローチャートである。デフラグメンテーション処理は、例えば、ネットワーク管理装置８が、各ノードＡ〜Ｃの伝送装置１に送信するデフラグメンテーション開始通知を契機として行われる。

まず、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１などは、図１４Ａ（ｂ）に示されるように、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の通過帯域ＢＷを拡張する（ステップＳｔ２１）。次に、送信ノードＡにおいて、ＳＣ１〜ＳＣ４用の送信部１３１−１〜１３１−４は、図１４Ａ（ｃ）〜図１４Ａ（ｆ）に示されるように、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の波長を変更する（ステップＳｔ２２）。

次に、受信ノードＣにおいて、ＳＣ１〜ＳＣ４用の受信部１３０−１〜１３０−４は、局発光の波長λｘを、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の波長に応じて変更する（ステップＳｔ２３）。次に、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１などは、図１４Ａ（ｇ）に示されるように、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の通過帯域ＢＷを縮小する（ステップＳｔ２４）。

次に、ネットワーク管理装置８は、サブキャリア信号ＳＣ１の波長が、Ｃｈ２の波長λjに近いか否かを判定する（ステップＳｔ２５）。この判断処理は、例えば、各波長の差分が所定値より大きいか否かを判断することにより行われる。

サブキャリア信号ＳＣ１の波長が、Ｃｈ２の波長λjに近くない場合（ステップＳｔ２５のＮｏ）、ネットワーク管理装置８は、各ノードＡ〜Ｃの伝送装置１に、ステップＳｔ２１〜Ｓｔ２４の処理を繰り返すように指示する。一方、サブキャリア信号ＳＣ１の波長が、Ｃｈ２の波長λjに近い場合（ステップＳｔ２５のＹｅｓ）、送信ノードＡのスイッチ部１４は、サブキャリア信号ＳＣ１のデータ信号Ｓｄを、ＳＣ１用の送信部１３１−１及び複製用の送信部１３１−０に分配する（ステップＳｔ２６）。

次に、装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従って、複製用の送信部１３１−０に波長λj+1を設定する（ステップＳｔ２７）。これにより、図１４Ｂ（ｈ）に示されるように、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）の複製である光信号ＳＣ１（Ｐ）が、Ｃｈ２の光信号を挟み、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）の反対側の波長帯域に生成され、受信ノードＣの伝送装置１に送信される。

次に、受信ノードＣにおいて、スイッチ部１４は、受信対象を、サブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）から複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）に切り替える（ステップＳｔ２８）。このとき、装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従ってスイッチ部１４を制御する。

次に、図１４Ｂ（ｉ）に示されるように、送信ノードＡのＳＣ１用の送信部１３１−１は、ネットワーク管理装置８の指示に従って出力を停止することにより、複製元であるサブキャリア信号ＳＣ１（Ｗ）を削除する（ステップＳｔ２９）。次に、送信ノードＡにおいて、ＳＣ１用の送信部１３１ａは、図１４Ｂ（ｊ）〜図１４Ｂ（ｌ）に示されるように、キャリア信号ＳＣ２（Ｗ）〜ＳＣ４（Ｗ）の波長を変更する（ステップＳｔ３０）。

次に、受信ノードＣにおいて、ＳＣ２〜ＳＣ４用の受信部１３０−２〜１３０−４は、局発光の波長λｘを、キャリア信号ＳＣ２（Ｗ）〜ＳＣ４（Ｗ）の波長に応じて変更する（ステップＳｔ３１）。次に、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１などは、図１４Ｂ（ｍ）に示されるように、キャリア信号ＳＣ２（Ｗ）〜ＳＣ４（Ｗ）の通過帯域ＢＷを縮小する（ステップＳｔ３２）。

次に、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１などは、図１４Ｃ（ｎ）に示されるように、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）の通過帯域ＢＷｊを拡張する（ステップＳｔ３３）。次に、送信ノードＡにおいて、複製用の送信部１３１−０は、図１４Ｃ（ｏ）に示されるように、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）の波長を変更する（ステップＳｔ３４）。次に、受信ノードＣにおいて、複製用の受信部１３０−０は、局発光の波長λｘを、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）の波長に応じて変更する（ステップＳｔ３５）。

次に、送信ノードＡのスイッチ部１４は、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）のデータ信号Ｓｄを、ＳＣ１用（複製用）の送信部１３１−１及びＳＣ２用の送信部１３１−２に分配する（ステップＳｔ３６）。このとき、装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従ってスイッチ部１４を制御する。

次に、装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従って、複製用の送信部１３１−１に波長λj+1を設定する（ステップＳｔ３７）。これにより、図１４Ｃ（ｐ）に示されるように、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）の複製であるサブキャリア信号ＳＣ２（Ｐ）が、Ｃｈ２の光信号を挟み、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）の反対側の波長帯域に生成され、受信ノードＣの伝送装置１に送信される。

次に、受信ノードＣにおいて、スイッチ部１４は、受信対象を、サブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）から複製のサブキャリア信号ＳＣ２（Ｐ）に切り替える（ステップＳｔ３８）。このとき、装置制御部１６は、ネットワーク管理装置８の指示に従ってスイッチ部１４を制御する。

次に、図１４Ｃ（ｑ）に示されるように、送信ノードＡのＳＣ２用の送信部１３１−２は、ネットワーク管理装置８の指示に従って出力を停止することにより、複製元であるサブキャリア信号ＳＣ２（Ｗ）を削除する（ステップＳｔ３９）。

次に、他のサブキャリア信号ＳＣ３，ＳＣ４の複製及び切り替えを、サブキャリア信号ＳＣ１，ＳＣ２と同様に行う（ステップＳｔ４０）。つまり、サブキャリア信号ＳＣ３，ＳＣ４の各波長が、Ｃｈ２の光信号の波長λjを超えるように、ステップＳｔ３０〜Ｓｔ３９の処理を繰り返す。

次に、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１は、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の通過帯域ＢＷｊを拡張する（ステップＳｔ４１）。次に、送信ノードＡにおいて、ＳＣ１〜ＳＣ４用の送信部１３１−０〜１３１−３は、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の波長をそれぞれ変更する（ステップＳｔ４２）。

次に、受信ノードＣにおいて、ＳＣ１〜ＳＣ４用の受信部１３０−０〜１３０−３は、局発光の波長λｘを、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の波長に応じてそれぞれ変更する（ステップＳｔ４３）。次に、送信ノードＡ及び中継ノードＢにおいて、合波部１２１などは、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の通過帯域ＢＷｊを縮小する（ステップＳｔ４４）。

次に、ネットワーク管理装置８は、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の波長が、各々の所定の目標値と等しいか否かを判定する（ステップＳｔ４５）。このとき、ノードＡの装置制御部１６は、ＳＣ１〜ＳＣ４用の送信部１３１−０〜１３１−３から、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の波長をそれぞれ取得し、ネットワーク管理装置８に通知する。

ネットワーク管理装置８は、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の波長が、各々の所定の目標値と等しい場合（ステップＳｔ４５のＹｅｓ）、デフラグメンテーション処理を終了する。一方、複製のサブキャリア信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の波長が、各々の所定の目標値と等しくない場合（ステップＳｔ４５のＮｏ）、ネットワーク管理装置８は、各ノードＡ〜Ｃの伝送装置１に、ステップＳｔ４１〜Ｓｔ４４の処理を繰り返すように指示する。このため、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）のデフラグメンテーション処理は、複製の光信号ＳＣ１（Ｐ）〜ＳＣ４（Ｐ）の波長が、各々の所定の目標値に達するまで行われる。このようにして、デフラグメンテーション処理は行われる。

図１８は、実施例のデフラグメンテーション処理後のノードＡ〜Ｄ間の波長配置を示す配置図である。ここで、光信号（４−１）〜（４−４）は、サブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４、またはＣｈ１の光信号に対応する。なお、デフラグメンテーション処理前のノードＡ〜Ｄ間の波長配置は、図６（ａ）に示される。

上述したように、Ｃｈ１の光信号の波長、またはサブキャリア信号ＳＣ１〜ＳＣ４の波長は、伝送路が重複するＣｈ２の光信号の波長を超えて変化することができる。このため、光信号（４−１）〜（４−４）の波長を、光信号（１）の波長の長波長側の波長帯域にシフトさせることにより、断片領域Ａ３に配置することができる。したがって、比較例において削除不可能であった断片領域Ａ３が削除されるだけでなく、比較例のデフラグメンテーション処理で得られた空き領域Ａ２よりも広い空き領域Ａ４が確保される。

このように、実施例によると、光信号（４−１）〜（４−４）の波長の目標値を、光信号（１）の波長の長波長側に設定し、波長収容効率を効果的に向上することができる。なお、実施例では、波長を長波長側にシフトさせるデフラグメンテーション処理を例として挙げたが、波長を短波長側にシフトさせるデフラグメンテーション処理も、上述した手法により同様に行われる。

これまで述べたように、実施例に係る伝送装置１は、第１出力部（送信部）１３１ａ，１３１−１と、第２出力部（送信部）１３１ｂ、１３１−０とを有する。第１出力部１３１ａ，１３１−１は、波長が可変である第１光信号（Ｓ（Ｗ），ＳＣ１（Ｗ））を出力し、第１光信号の波長を、第１光信号と伝送路が重複する第２光信号（Ｃｈ２）の波長に近づける。第２出力部１３１ｂ、１３１−０は、第１光信号の複製である第３光信号（Ｓ（Ｐ），ＳＣ１（Ｐ））を、第２光信号を挟み、第１光信号の反対側の波長帯域に生成して出力する。第１出力部１３１ａ，１３１−１は、第３光信号が出力され、他の伝送装置１（受信ノードＣ）が、受信対象を第１光信号から第３光信号に切り替えた後、第１光信号の出力を停止する。

したがって、第１光信号を対象とするデフラグメンテーション処理において、第１光信号の波長は、第２光信号の波長を超えて変化することができる。このため、実施例に係る伝送装置１によれば、第１光信号の波長の目標値を、当該波長から見て、第２光信号の波長を超えた値に設定することができ、波長収容効率を効果的に向上することができる。

また、第１出力部１３１ａ，１３１−１は、第１光信号の波長を第２光信号の波長に近づけるため、第１光信号と第３光信号の波長差が低減される。このため、受信側の伝送装置１において、第１光信号と第３光信号の遅延差が低減され、受信対象を第１光信号から第３光信号に切り替えるときに、第１光信号及び第３光信号の各データを格納するバッファ量が低減される。

また、実施例に係る伝送システムは、１以上の伝送路を介して互いに接続された第１伝送装置（送信ノードＡの伝送装置）１及び第２伝送装置（受信ノードＣの伝送装置）１を有する。

第１伝送装置１は、第１出力部（送信部）１３１ａ，１３１−１と、第２出力部（送信部）１３１ｂ、１３１−０とを有する。第１出力部１３１ａ，１３１−１は、波長が可変である第１光信号（Ｓ（Ｗ），ＳＣ１（Ｗ））を出力し、第１光信号の波長を、第１光信号と伝送路が重複する第２光信号（Ｃｈ２）の波長に近づける。第２出力部１３１ｂ、１３１−０は、第１光信号の複製である第３光信号（Ｓ（Ｐ），ＳＣ１（Ｐ））を、第２光信号を挟み、第１光信号の反対側の波長帯域に生成して出力する。

第２伝送装置１は、第３光信号が出力された後、受信対象を、第１光信号から第３光信号に切り替える。第１出力部１３１ａ，１３１−１は、第１光信号の出力を停止する。

実施例に係る伝送システムは、上記の伝送装置１を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。

以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 波長が可変である第１光信号を出力し、前記第１光信号の波長を、前記第１光信号と伝送路が重複する第２光信号の波長に近づける第１出力部と、
前記第１光信号の複製である第３光信号を、前記第２光信号を挟み、前記第１光信号の反対側の波長帯域に生成して出力する第２出力部とを有し、
前記第１出力部は、前記第３光信号が出力され、他の伝送装置が、受信対象を前記第１光信号から前記第３光信号に切り替えた後、前記第１光信号の出力を停止することを特徴とする伝送装置。
（付記２） 前記第１出力部は、前記第１光信号の出力を停止した後、前記第２出力部の代わりに、他の光信号の複製である光信号を生成して出力することを特徴とする付記１に記載の伝送装置。
（付記３） データ信号を前記第１出力部及び前記第２出力部にそれぞれ分配する分配部を、さらに有し、
前記第１出力部及び前記第２出力部は、前記データ信号から前記第１光信号及び前記第３光信号をそれぞれ生成することを特徴とする付記１または２に記載の伝送装置。
（付記４） 前記第２出力部は、前記第３光信号の波長を、当該波長が所定の目標値となるまで変化させることを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の伝送装置。
（付記５） １以上の伝送路を介して互いに接続された第１伝送装置及び第２伝送装置を有する伝送システムにおいて、
前記第１伝送装置は、
波長が可変である第１光信号を前記１以上の伝送路に出力し、前記第１光信号の波長を、前記第１光信号と伝送路が重複する第２光信号の波長に近づける第１出力部と、
前記第１光信号の複製である第３光信号を、前記第２光信号を挟み、前記第１光信号の反対側の波長帯域に生成して前記１以上の伝送路に出力する第２出力部とを有し、
前記第２伝送装置は、前記第３光信号が出力された後、受信対象を、前記第１光信号から前記第３光信号に切り替え、
前記第１出力部は、前記第１光信号の出力を停止することを特徴とする伝送システム。
（付記６） 前記第１出力部は、前記第１光信号の出力を停止した後、前記第２出力部の代わりに、他の光信号の複製である光信号を生成して出力することを特徴とする付記５に記載の伝送システム。
（付記７） 前記第１伝送装置は、データ信号を前記第１出力部及び前記第２出力部にそれぞれ分配する分配部を、さらに有し、
前記第１出力部及び前記第２出力部は、前記データ信号から前記第１光信号及び前記第３光信号をそれぞれ生成することを特徴とする付記５または６に記載の伝送システム。
（付記８） 前記第２出力部は、前記第３光信号の波長を、当該波長が所定の目標値となるまで変化させることを特徴とする付記５乃至７の何れかに記載の伝送システム。

１ 伝送装置
１４ スイッチ部（分配部）
１３１ 送信部（第１出力部、第２出力部）

Claims (5)

1. 波長が可変である第１光信号を出力し、前記第１光信号の波長を、前記第１光信号と伝送路が重複する第２光信号の波長に近づける第１出力部と、
   前記第１光信号の複製である第３光信号を、前記第２光信号を挟み、前記第１光信号の反対側の波長帯域に生成して出力する第２出力部とを有し、
   前記第１出力部は、前記第３光信号が出力され、他の伝送装置が、受信対象を前記第１光信号から前記第３光信号に切り替えた後、前記第１光信号の出力を停止することを特徴とする伝送装置。
2. 前記第１出力部は、前記第１光信号の出力を停止した後、前記第２出力部の代わりに、他の光信号の複製である光信号を生成して出力することを特徴とする請求項１に記載の伝送装置。
3. データ信号を前記第１出力部及び前記第２出力部にそれぞれ分配する分配部を、さらに有し、
   前記第１出力部及び前記第２出力部は、前記データ信号から前記第１光信号及び前記第３光信号をそれぞれ生成することを特徴とする請求項１または２に記載の伝送装置。
4. 前記第２出力部は、前記第３光信号の波長を、当該波長が所定の目標値となるまで変化させることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の伝送装置。
5. １以上の伝送路を介して互いに接続された第１伝送装置及び第２伝送装置を有する伝送システムにおいて、
   前記第１伝送装置は、
   波長が可変である第１光信号を前記１以上の伝送路に出力し、前記第１光信号の波長を、前記第１光信号と伝送路が重複する第２光信号の波長に近づける第１出力部と、
   前記第１光信号の複製である第３光信号を、前記第２光信号を挟み、前記第１光信号の反対側の波長帯域に生成して前記１以上の伝送路に出力する第２出力部とを有し、
   前記第２伝送装置は、前記第３光信号が出力された後、受信対象を、前記第１光信号から前記第３光信号に切り替え、
   前記第１出力部は、前記第１光信号の出力を停止することを特徴とする伝送システム。

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