JP6458560B2 - 波長割当方法及び波長割当装置 - Google Patents

Description

本発明は、波長割当方法及び波長割当装置に関する。

例えば、通信事業者の大規模なバックボーンネットワーク等では、例えば、ＷＤＭ（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）技術を適用した光ＮＷ（Network）が構築されている。ＷＤＭ技術は、光ファイバで接続されたノード間で、複数のユーザのトラフィックを異なる波長の光信号に収容し、複数の光信号を１本の光ファイバに多重して大容量で伝送する技術である。

光ＮＷの技術標準の例としては、ＯＴＮ（Optical Transport Network）がある。ＯＴＮには、電気レイヤのパスと、波長パスとの２種類のパスがある。電気レイヤのパスは、ユーザが通信を行う拠点間にエンドトゥエンドに設定され、トラフィックを収容するパスである。更に、波長パスは、ＷＤＭ伝送を実行するノード間に設定され、電気レイヤのパスを複数多重化し、異なる波長の光信号にマッピングしたパスである。そして、ＯＴＮは、これら２種類のパスを用いて、高速かつ柔軟な光ＮＷを構築する。

しかし、近年では、ソフトウェアによってＮＷの管理制御を実現するＳＤＮ(Software Defined Networking)導入の期待も高まっており、光ＮＷにおいても、より柔軟に動的な制御を可能とすべく、ＳＤＮへの対応が求められている。

ＳＤＮでは、ユーザや様々なアプリケーションから光ＮＷに対して利用要求、すなわちデマンドを要求することが容易になるため、トラフィックの需要、例えば、ノード間で必要な波長リンクの本数が時間帯でダイナミックに変化する。例えば、人気コンテンツの配信等のデマンドの急増で光ＮＷのトラフィックが大きく変動する。

図１７は、光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。図１７に示す光伝送システムは、例えば、５台の第１〜第５のノード１００Ａ〜１００Ｅを光ファイバ１０１で接続する光ＮＷを構築している。第１のノード１００Ａは、第１の区間１０１Ａの光ファイバ１０１を用いて第２のノード１００Ｂと接続すると共に、第５の区間１０１Ｅの光ファイバ１０１を用いて第５のノード１００Ｅと接続する。第２のノード１００Ｂは、第２の区間１０１Ｂの光ファイバ１０１を用いて第３のノード１００Ｃと接続すると共に、第６の区間１０１Ｆの光ファイバ１０１を用いて第５のノード１００Ｅと接続する。第３のノード１００Ｃは、第３の区間１０１Ｃの光ファイバ１０１を用いて第４のノード１００Ｄと接続する。第４のノード１００Ｄは、第４の区間１０１Ｄの光ファイバ１０１を用いて第５のノード１００Ｅと接続する。

時間帯ｔ１の光ＮＷでは、図１７の（Ａ）に示すように、第１の区間１０１ＡにデマンドＤ１０１、第６の区間１０１ＦにデマンドＤ１０２、第３の区間１０１ＣにデマンドＤ１０３を収容している。

次に、時間帯ｔ２の光ＮＷでは、図１７の（Ｂ）に示すように、第１のノード１００Ａから第３のノード１００ＣへのデマンドＤ１０４が発生し、第４のノード１００Ｄから第５のノード１００ＥへのデマンドＤ１０５が発生したとする。光ＮＷでは、第１の区間１０１Ａ及び第２の区間１０１ＢにデマンドＤ１０４を収容すると共に、第４の区間１０１ＤにデマンドＤ１０５を収容する。その結果、時間帯ｔ１に比較して、第４の区間１０１Ｄは勿論のこと、第１の区間１０１Ａのトラフィック量が一段と増加する。

更に、時間帯ｔ３の光ＮＷでは、図１７の（Ｃ）に示すように、第１のノード１００Ａから第３のノード１００ＣへのデマンドＤ１０６が、第１のノード１００Ａから第５のノード１００ＥへのデマンドＤ１０７が新たに発生したとする。光ＮＷでは、第１の区間１０１Ａ及び第２の区間１０１ＢにデマンドＤ１０６を収容すると共に、第５の区間１０１ＥにマンドＤ１０７を収容する。その結果、時間帯ｔ２に比較して、第１の区間１０１Ａ及び第２の区間１０１Ｂのトラフィック量が一段と増加する。

更に、時間帯ｔ４の光ＮＷでは、図１７の（Ｄ）に示すように、第１のノード１００Ａから第２のノード１００ＢへのデマンドＤ１０８が新たに発生したとする。光ＮＷでは、第１の区間１０１ＡにデマンドＤ１０８を収容する。その結果、時間帯ｔ３に比較して、第１の区間１０１Ａのトラフィック量が更に増加する。従って、デマンド増加に応じて各区間のトラフィック量は大きく変動する。

そこで、変動するトラフィック需要を吸収するには、例えば、ノード内の上限本数の全ての波長リンクをアクティブにしておく方法がある。しかしながら、常時、多くのレーザをアクティブにしておく必要があるため、その消費電力は大であり、しかも、実際のトラフィックが予測よりも低下した場合、波長リンクが余る区間も発生し、運用コストに対する通信効率が低下する。

従って、光ＮＷでは、実際の利用状況に応じて、波長リンクの追加や削除を動的に行うことで、波長リソースを効率的に利用することが求められている。

そこで、例えば、波長リンクの追加を動的に行う技術として、各ノードにて転送されるトラフィック量を測定し、光リンクに混雑が生じている場合に、光バイパスリンクを生成してトラフィックの一部を迂回させる技術が知られている。

しかしながら、実際の利用状況に応じて波長リンクを動的に追加する場合、その都度、レーザをアクティブに設定し、追加した波長リンクが運用されるまでに時間を要する。レーザは、その安定出力を確保するために、デバイス温度の調節等で数分〜十数分程度の時間を要する。従って、波長リンクの追加指示から追加した波長リンクの運用開始までには時間を要するため、デマンドを収容できる経路を確保できず、呼損が生じる場合がある。そこで、最適経路よりも経路コストのかかる空きの迂回経路を探索し、その迂回経路にデマンドを収容しているため、例えば、呼損の発生を抑制できる。

特開２０１３−１６８７３２号公報 特開２０１３−７０２００号公報 国際公開第２００９／０２５３２９号 特表２０１２−５０２５８４号公報

光ＮＷでは、デマンドに対する最適経路上の区間が帯域不足の場合、最適経路よりも経路コストの高い迂回経路を決定し、決定した迂回経路にデマンドを収容する。しかしながら、本来、迂回経路が最適経路として使用される新たなデマンドが発生した場合、そのデマンドに対する最適経路を確保できず、更なる迂回経路にデマンドを収容することになる。その結果、更なる経路の帯域消費を招く悪循環が生じ、波長リソースの利用効率が低下する。

例えば、第１のノード１００Ａから第３のノード１００Ｃへのデマンドが発生した場合に、その最適経路は、第１の区間１０１Ａ及び第２の区間１０１Ｂとなる。尚、説明の便宜上、経路コストは、ノード１００間を単一のホップ数で計算するものとする。しかしながら、第１の区間１０１Ａが帯域不足の場合、第５の区間１０１Ｅ、第４の区間１０１Ｄ及び第３の区間１０１Ｃの迂回経路を決定する。そして、第１のノード１００Ａから第３のノード１００Ｃへのデマンドを第５の区間１０１Ｅ、第４の区間１０１Ｄ及び第３の区間１０１Ｃの迂回経路に収容することになる。

しかしながら、本来、デマンドを収容するのに第１の区間１０１Ａ及び第２の区間１０１Ｂの波長リンクで済むのに、第１の区間１０１Ａが帯域不足のため、第３の区間１０１Ｃ、第４の区間１０１Ｄ及び第５の区間１０１Ｅの迂回経路が使用される。更に、第４の区間１０１Ｄを最適経路に使用する新たなデマンドが発生した場合、第４の区間１０１Ｄが他のデマンドの迂回経路として使用済みで帯域不足の場合、更に、新たなデマンドのために迂回経路を探索し、デマンドを迂回経路に収容することになる。つまり、迂回経路による帯域消費が増えると、その後に発生するデマンドについても最適経路で収容できずに迂回経路での収容となる可能性が高く、さらなる帯域消費を招く悪循環が生じ、波長リソースの利用効率が低下する。

一つの側面では、波長リソースの利用効率を向上できる波長割当方法及び波長割当装置を提供することを目的とする。

一つの態様の方法は、デマンドに対する最適経路の波長帯域に当該デマンドを割当可能な空き帯域があるか否かを判定する。更に、前記最適経路の波長帯域に前記空き帯域がない場合に、当該デマンドを迂回経路に割り当てる。更に、前記デマンドに対する前記最適経路と前記迂回経路との経路コストの差分に基づき、前記最適経路上の割当可能な空き帯域がなかった区間の影響度を積算する。

一つの側面として、波長リソースの利用効率を向上できる。

図１は、実施例１の光伝送システムの一例を示す説明図である。 図２は、制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図３は、制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図４は、デマンドＤ１発生時の光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。 図５は、デマンドＤ２発生時の光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。 図６は、波長リンク追加時の光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。 図７は、波長リンクの運用開始までの光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。 図８は、経路決定処理に関わる制御装置内のプロセッサの処理動作の一例を示すフローチャートである。 図９は、評価処理に関わる制御装置内のプロセッサの処理動作の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施例２の制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図１１は、実施例２の光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。 図１２は、予約型デマンドの収容経路を変更する際の光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。 図１３は、第１の経路更新処理に関わる制御装置内のプロセッサの処理動作の一例を示すフローチャートである。 図１４は、瞬断許可型デマンドの収容経路を変更する際の光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。 図１５は、第２の経路更新処理に関わる制御装置内のプロセッサの処理動作の一例を示すフローチャートである。 図１６は、波長割当プログラムを実行するコンピュータの一例を示す説明図である。 図１７は、光伝送システムのパス構成の一例を示す説明図である。

以下、図面に基づいて、本願の開示する波長割当方法及び波長割当装置の実施例を詳細に説明する。尚、本実施例により、開示技術が限定されるものではない。また、以下に示す実施例は、矛盾を起こさない範囲で適宜組み合わせても良い。

図１は、実施例１の光伝送システム１の一例を示す説明図である。図１に示す光伝送システム１は、例えば、５台のノード２と、制御装置３とを有する。第１のノード２Ａは、第１の区間４Ａの光ファイバ４を用いて第２のノード２Ｂと接続すると共に、第５の区間４Ｅの光ファイバ４を用いて第５のノード２Ｅと接続する。第２のノード２Ｂは、第２の区間４Ｂの光ファイバ４を用いて第３のノード２Ｃと接続すると共に、第６の区間４Ｆの光ファイバ４を用いて第５のノード２Ｅと接続する。第３のノード２Ｃは、第３の区間４Ｃの光ファイバ４を用いて第４のノード２Ｄと接続する。第４のノード２Ｄは、第４の区間４Ｄの光ファイバ４を用いて第５のノード２Ｅと接続する。すなわち、第１〜第５のノード２Ａ〜２Ｅを第１〜第６の区間４Ａ〜４Ｆで接続することで光ＮＷを構築する。そして、制御装置３は、第１〜第５のノード２Ａ〜２Ｅや第１〜第６の区間４Ａ〜４Ｆを監視制御する。

制御装置３は、ユーザやアプリケーションから光ＮＷに対する利用要求のデマンドを検出すると、デマンドの始点及び終点の区間で、デマンドを収容する収容経路を決定し、決定した収容経路上の各ノード２に対して収容経路のパス設定を要求する。尚、一般的に、「パス」とは、２台以上のノード２間に渡って設定され、「リンク」とは光ファイバ４で直接接続された２台のノード２間（単一ホップ）に設定されるものを指す。しかし、エンドトゥエンドの電気レイヤのパスは、１本又は複数本の波長パスをリンクとして使用して伝送される。更に、波長パスも、中継ノードにおいて光信号を電気信号に戻さず、光信号のまま中継を行うことで、３台以上のノード２間（複数ホップ）に渡って設定することも可能である。そこで、説明の便宜上、「パス」の用語の混同を避けるため、波長パスは、単一ホップ又は複数ホップの如何に関係なく、「波長リンク」と呼ぶ。更に、波長リンクは、光ファイバ４で直接接続された２台のノード２間の区間とし、全て単一ホップとする。尚、各区間は、実際には双方向に光ファイバ４及び波長パスが設定されているものの、説明の便宜上、各区間に単一方向の光ファイバ４及び波長パスについてのみ説明するものとする。

図２は、制御装置３のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図２に示す制御装置３は、入力装置３１と、出力装置３２と、補助記憶装置３３と、駆動装置３４と、ＮＷインタフェース（ＩＦ：Interface）３５と、主記憶装置３６と、プロセッサ３７と、バス３８とを有する。

入力装置３１は、例えば、キーボードやマウス等のポインティングデバイス等の入力インタフェースである。出力装置３２は、プロセッサ３７の処理の結果を出力する。例えば、スピーカ等の音声出力装置や表示装置等の出力インタフェースである。

補助記憶装置３３は、様々なプログラムや、各プログラムの実行に際してプロセッサ３７が使用するデータを格納する領域である。補助記憶装置３３は、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）又はハードディスクドライブ（Hard Disc Drive）等の不揮発性のメモリである。補助記憶装置３３は、例えば、オペレーティングシステム（ＯＳ）や様々なアプリケーションプログラムを保持する。

駆動装置３４は、可搬記録媒体３４Ａに記録されるプログラムや各種データを読み出し、プロセッサ３７に出力する。可搬記録媒体３４Ａは、例えば、ＳＤカード、ｍｉｎｉＳＤカード、ｍｉｃｒｏＳＤカード、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）フラッシュメモリ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)又はフラッシュメモリカード等の記録媒体である。

ＮＷＩＦ３５は、光ＮＷとの情報の通信を司る通信インタフェースである。ＮＷＩＦ３５は、有線のＮＷや無線のＮＷと接続する通信インタフェースを含む。ＮＷＩＦ３５は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）及び無線ＬＡＮ（Local Area Network）カード等である。

主記憶装置３６は、補助記憶装置３３に格納されているプログラムをロードするプロセッサ３７の記憶領域や作業領域に相当する、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリである。

プロセッサ３７は、制御装置３全体を制御する、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ３７は、補助記憶装置３３又は可搬記録媒体３４Ａに保持されたＯＳや様々なアプリケーションプログラムを主記憶装置３６にロードして実行することで、様々な処理を実行する。プロセッサ３７は、１個に限定されるものではなく、複数個であっても良い。

尚、ＮＷＩＦ３５を通じてデータを入力する場合、必ずしも入力装置３１を設けなくても良い。同様に、ＮＷＩＦ３５を通じてデータを出力する場合、例えば、ＨＡ、ＯＦＣやＯＦＳにおいて必ずしも出力装置３２を設けなくても良い。

図３は、制御装置３内の機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示す補助記憶装置３３は、デマンド記憶部４１と、波長リンク記憶部４２と、影響度記憶部４３と、ＮＷ情報記憶部４４とを有する。プロセッサ３７は、機能として、デマンド処理部５１と、決定部５２と、評価部５３と、パス要求部５４と、リンク要求部５５とを有する。

デマンド記憶部４１は、デマンド毎に、始点４１Ａ、終点４１Ｂ、種別４１Ｃ、要求帯域４１Ｄ及び収容経路４１Ｅを対応付けて管理する。始点４１Ａは、デマンドの始点のノード２を識別する情報である。終点４１Ｂは、デマンドの終点のノード２を識別する情報である。種別４１Ｃは、デマンドの種別を識別する情報である。尚、種別４１Ｃには、即時型、予約型、瞬断許容型及び瞬断不可型の種別情報がある。即時型は、決定した収容経路に即時収容するタイプのデマンド、予約型は、決定した収容経路に事前の利用開始時刻に収容する予約タイプのデマンドである。また、瞬断許容型は、瞬断が許容できるタイプのデマンド、瞬断不可型は、例えば、通話等の瞬断が許容できないタイプのデマンドである。要求帯域４１Ｄは、デマンドが要求する帯域量である。収容経路４１Ｅは、デマンドに割り当てる経路、すなわちデマンドを収容する経路である。尚、収容経路４１Ｅには、例えば、第１のノード２Ａ→第２のノード２Ｂ→第３のノード２Ｃ等の経路情報の他に、本経路が迂回経路であるか否かを識別する情報も含む。

波長リンク記憶部４２は、波長リンク毎の情報を記憶する領域である。波長リンク記憶部４２は、区間４２Ａ、区間４２Ａ内の使用波長４２Ｂ毎の空き帯域量４２Ｃ及び運用開始時刻４２Ｄを対応付けて管理するものである。区間４２Ａは、始点のノード２及び終点のノード２で定義する区間、例えば、第１〜第６の区間４Ａ〜４Ｆである。使用波長４２Ｂは、区間４２Ａで使用済み若しくは未使用の波長を識別する情報である。空き帯域量４２Ｃは、使用波長の空き帯域量である。運用開始時刻４２Ｄは、後述する波長リンク追加のリンク要求から波長リンクが運用できる運用開始までに要する時間を考慮した開始時刻である。

影響度記憶部４３は、少なくとも１本以上の波長リンクが設定された最適経路上でデマンドが収容できず、迂回経路で収容することになった場合、迂回要因となった最適経路上の区間４３Ａ毎に影響度４３Ｂを記憶する領域である。影響度４３Ｂは、迂回要因の区間が招いているリソースの非効率性の度合を意味し、その区間の空き帯域が不足していることによって迂回経路に収容することになったデマンドをより多く発生させている区間ほど、その影響度は大きくなる。また、影響度４３Ｂは、最適経路上の迂回要因となった区間に対応付けて、最適経路と迂回経路との経路コストの差分を累計する値である。

ＮＷ情報記憶部４４は、光ＮＷ内のＮＷ情報を記憶する領域である。ＮＷ情報は、光ＮＷ内のノード２同士を光ファイバ４で接続する物理的な光ＮＷのトポロジ構成、各ノード２の識別子、各ノード２の使用可能な光波長、各ノード２の使用可能な上限波長数等に関する情報である。

デマンド処理部５１は、デマンド要求に応じてデマンドＤを解析する処理部である。尚、デマンドＤは、光ＮＷの利用を要求するノード２及びポートの始点及び終点、許容遅延や要求帯域等のＱＯＳ（Quality of Service）パラメータ等のデマンド情報を含む。デマンド処理部５１は、抽出部５１Ａを有する。抽出部５１Ａは、デマンドＤ内の始点及び終点やＱＯＳパラメータ等のデマンド情報を抽出し、抽出したデマンド情報をデマンド記憶部４１に記憶する。

決定部５２は、例えば、デマンドを割り当てるべき、すなわちデマンドを収容すべき、経路を決定する。評価部５３は、最適経路以外の迂回経路にデマンドを収容した際の最適経路の迂回要因となる区間毎の影響度を評価する処理部である。パス要求部５４は、決定部５２で決定した収容経路にデマンドを収容すべく、収容経路上の各ノード２に対してパス設定を要求する。リンク要求部５５は、ノード２に対して波長リンクの追加を要求する。

決定部５２は、算出部５２Ａと、第１の判定部５２Ｂと、経路決定部５２Ｃと、制御部５２Ｄとを有する。算出部５２Ａは、デマンド記憶部４１内のデマンドＤの始点、終点及びＱＯＳパラメータ、及び波長リンク記憶部４２内の波長リンク情報に基づき、デマンドＤに対して経路コストが最小の最適経路を算出する。尚、経路計算は、様々な経路計算アルゴリズム、例えば、経路コストが最小の経路を選択する最短経路（Shortest Path First）等のアルゴリズムを利用する。また、説明の便宜上、各区間の経路コストは、「１」とする。例えば、図１に示す光ＮＷにおいて第１のノード２Ａから第３ノード２Ｃへの最適経路は、第１の区間４Ａと、第２の区間４Ｂとの２ホップの経路であるため、その経路コストは「２」となる。

第１の判定部５２Ｂは、算出部５２ＡにてデマンドＤに対する最適経路を算出した場合、最適経路上の区間の波長リンク情報の空き帯域量に基づき、算出した最適経路上の区間に当該デマンドＤを収容できるか否かを判定する。すなわち、第１の判定部５２Ｂは、最適経路上の区間内の波長リンクにデマンドＤの要求帯域を割当可能な空き帯域があるか否かを判定する。経路決定部５２Ｃは、第１の判定部５２Ｂにて最適経路上の区間に当該デマンドＤを収容できる場合、最適経路をデマンドＤの収容経路と決定する。パス要求部５４は、経路決定部５２Ｃで決定した収容経路に当該デマンドＤを収容すべく、収容経路上の各区間のノード２に対してパス設定を要求する。また、算出部５２Ａは、第１の判定部５２Ｂにて最適経路上の区間に当該デマンドＤを収容できない場合、最適経路の次に最小の経路コストの迂回経路を算出する。

そして、経路決定部５２Ｃは、算出部５２Ａにて算出した迂回経路に当該デマンドＤを収容できるか否かを判定する。経路決定部５２Ｃは、算出部５２Ａにて算出した迂回経路に当該デマンドＤを収容できる場合、その迂回経路をデマンドＤの収容経路と決定する。パス要求部５４は、経路決定部５２Ｃで決定した収容経路にデマンドＤを収容すべく、収容経路上の各区間のノード２に対してパス設定を要求する。

制御部５２Ｄは、経路決定部５２Ｃで決定した収容経路上の区間にデマンドＤを収容した場合、光ＮＷ内の区間毎の波長リンク毎の空き帯域量を更新すべく、波長リンク記憶部４２内の各区間の波長リンク情報を更新する。評価部５３は、デマンドＤを迂回経路に収容した場合、デマンドＤに対する最適経路と迂回経路との経路コストの差分に基づき、最適経路上の迂回要因となる区間の影響度を算出する。評価部５３は、例えば、最適経路の経路コストが「２」、迂回経路の経路コストが「３」の場合、最適経路「２」と迂回経路「３」との経路コストの差分「１」を最適経路上の区間の影響度「１」に加算し、影響度記憶部４３内の迂回要因の区間の影響度を更新する。

評価部５３は、第２の判定部５３Ａを有する。第２の判定部５３Ａは、影響度記憶部４３内の区間４３Ａ毎の影響度４３Ｂに基づき、迂回要因の区間４３Ａ毎の影響度４３Ｂが所定値以上であるか否かを判定する。尚、所定値は、例えば、「２」とする。

リンク要求部５５は、第２の判定部５３Ａにて区間４３Ａの影響度４３Ｂが所定値以上の場合、当該区間が帯域不足のため、他の区間に与える影響度が高いと判定する。更に、リンク要求部５５は、波長リンク記憶部４２内の波長リンク情報及びＮＷ情報記憶部４４内のＮＷ情報に基づき、影響度が所定値以上の区間に追加できる波長リンクがあるか否かを判定する。リンク要求部５５は、影響度が所定値以上の区間に追加できる波長リンクがある場合、当該区間上の各ノード２に対して波長リンクの追加を要求する。パス要求部５４は、経路決定部５２Ｃで決定した収容経路にデマンドを収容すべく、収容経路上の各ノード２に対してスイッチングや多重化／分離等のパス設定を要求する。

ＮＷＩＦ３５は、光ＮＷ内の各ノード２との間の通信を司るインタフェースであって、例えば、パス設定や波長リンクの追加等の指示や各区間の波長リンクの帯域情報や使用波長を収集する。ＮＷＩＦ３５は、光ＮＷ内の各ノード２に対してパス設定や波長リンク追加等の指示として、例えば、ＴＬ１（Transaction Language 1）やＯｐｅｎ Ｆｌｏｗ等のプロトコルメッセージで通知する。

ノード２は、制御装置３のリンク要求部５５から波長リンク追加の要求を受信した場合、図示せぬ送信部内のレーザをアクティブに設定し、デバイス温度を調整することで、追加波長を安定出力する。更に、ノード２は、制御装置３のリンク要求部５５から波長リンク追加の要求を受信した場合、追加波長を抽出するように図示せぬ受信部内の波長フィルタをフィルタ制御する。各ノード２は、制御装置３のパス要求部５４からパス設定を受信した場合、デマンドを収容経路に収容するようにパス設定を実行する。

次に実施例１の光伝送システム１の動作について説明する。図４は、デマンドＤ１発生時の光伝送システム１のパス構成の一例を示す説明図である。図４に示す光伝送システム１では、システム起動時に、必要最小限の波長リンクをデフォルトで設定しておき、第１〜第６の区間４Ａ〜４Ｆに各１本の波長リンクを設定しているものとする。そして、制御装置３は、デマンドＤ１を検出したとする。デマンドＤ１は、始点を第１のノード２Ａ、終点を第３のノード２Ｃ、要求帯域を１００Ｍｂｐｓとする。尚、図４の光ＮＷでは、他のデマンドを第１の区間４Ａに収容済みのため、第１の区間４Ａの空き帯域量を５０Ｍｂｐｓ、第２の区間４Ｂの空き帯域量を２００Ｍｂｐｓ、第３の区間４Ｃの空き帯域量を１５０Ｍｂｐｓとする。更に、第４の区間４Ｄの空き帯域量を３００Ｍｂｐｓ、第５の区間４Ｅの空き帯域量を２５０Ｍｂｐｓ、第６の区間４Ｆの空き帯域量を２００Ｍｂｐｓとする。

制御装置３内のプロセッサ３７内の算出部５２Ａは、デマンドＤ１を検出すると、デマンドＤ１内の始点、終点及びＱＯＳパラメータに基づき、デマンドＤ１の最適経路の候補経路Ｒ１（２Ａ→２Ｂ→２Ｃ）を算出する。候補経路Ｒ１は、第１の区間４Ａ及び第２の区間４Ｂの２ホップであるため、経路コストが「２」となる。第１の判定部５２Ｂは、デマンドＤ１が１００Ｍｂｐｓ、候補経路Ｒ１上の第１の区間４Ａの空き帯域量が５０Ｍｂｐｓであるため、候補経路Ｒ１にデマンドＤ１を収容できないと判定する。経路決定部５２Ｃは、候補経路Ｒ１にデマンドＤ１を収容できないため、候補経路の再計算を算出部５２Ａに依頼する。

算出部５２Ａは、候補経路Ｒ１の次に最小の経路コストの迂回経路の候補経路Ｒ２（２Ａ→２Ｅ→２Ｄ→２Ｃ）を算出する。候補経路Ｒ２は、第５の区間４Ｅ、第４の区間４Ｄ及び第３の区間４Ｃの３ホップであるため、経路コストは「３」となる。第１の判定部５２Ｂは、候補経路Ｒ２の第５の区間４Ｅ、第４の区間４Ｄ及び第３の区間４Ｃの空き帯域量がデマンドＤ１の帯域要求１００Ｍｂｐｓ以上であるため、候補経路Ｒ２にデマンドＤ１を収容できると判定する。経路決定部５２Ｃは、候補経路Ｒ２を、デマンドＤ１を収容する収容経路として決定する。そして、パス要求部５４は、候補経路Ｒ２上の各ノード２、すなわち、第１のノード２Ａ、第５のノード２Ｅ、第４のノード２Ｄ及び第３のノード２Ｃに対してデマンドＤ１を収容するパス設定を要求する。そして、制御部５２Ｄは、光ＮＷ内の各区間の空き帯域量を更新して波長リンク記憶部４２に記憶する。

評価部５３は、デマンドＤ１の最適経路Ｒ１の経路コスト「２」と、迂回経路Ｒ２の経路コスト「３」とのコスト差「１」を迂回要因となる第１の区間４Ａに対応付けて影響度として影響度記憶部４３に記憶する。尚、影響度は、区間内の波長リンク単位ではなく、区間単位で影響度を更新するものである。また、説明の便宜上、最適経路が第１の区間４Ａ及び第２の区間４Ｂの場合に、第１の区間４Ａが帯域不足のため、第１の区間４Ａに対応する影響度を更新したが、第２の区間４ＢでもデマンドＤ１の帯域不足の場合、第２の区間４Ｂに対応する影響度も更新する。

図５は、デマンドＤ２発生時の光伝送システム１のパス構成の一例を示す説明図である。制御装置３内のデマンド処理部５１は、デマンドＤ２を検出したとする。デマンドＤ２は、始点を第１のノード２Ａ、終点を第２のノード２Ｂ、要求帯域を１５０Ｍｂｐｓとする。尚、図５の光ＮＷでは、第１の区間４Ａの空き帯域量を５０Ｍｂｐｓ、第２の区間４Ｂの空き帯域量を２００Ｍｂｐｓ、第３の区間４Ｃの空き帯域量を５０Ｍｂｐｓ、第４の区間４Ｄの空き帯域量を２００Ｍｂｐｓとする。更に、第５の区間４Ｅの空き帯域量を１５０Ｍｂｐｓ、第６の区間４Ｆの空き帯域量を２００Ｍｂｐｓとする。

算出部５２Ａは、デマンドＤ２を検出すると、デマンドＤ２内の始点、終点及びＱＯＳパラメータに基づき、デマンドＤ２の最適経路の候補経路Ｒ３（２Ａ→２Ｂ）を算出する。候補経路Ｒ３は、第１の区間４Ａの１ホップであるため、経路コストが「１」となる。第１の判定部５２Ｂは、デマンドＤ２が１５０Ｍｂｐｓ、候補経路Ｒ３の第１の区間４Ａの空き帯域量が５０Ｍｂｐｓであるため、候補経路Ｒ３の波長リンクがデマンドＤ２を収容できないと判定する。経路決定部５２Ｃは、候補経路Ｒ３がデマンドＤ２を収容できないため、候補経路の再計算を算出部５２Ａに依頼する。

算出部５２Ａは、候補経路Ｒ３の次に最小の経路コストの迂回経路の候補経路Ｒ４（２Ａ→２Ｅ→２Ｂ）を算出する。候補経路Ｒ４は、第５の区間４Ｅ及び第６の区間４Ｆの２ホップであるため、経路コストは「２」となる。第１の判定部５２Ｂは、候補経路Ｒ４の第５の区間４Ｅ及び第６の区間４Ｆの空き帯域量がデマンドＤ２の要求帯域１５０Ｍｂｐｓ以上であるため、候補経路Ｒ４にデマンドＤ２を収容できると判定する。経路決定部５２Ｃは、候補経路Ｒ４を、デマンドＤ２を収容する収容経路と決定する。そして、パス要求部５４は、候補経路Ｒ４上の各ノード２、すなわち、第１のノード２Ａ、第５のノード２Ｅ及び第２のノード２Ｂに対して収容経路のパス設定を要求する。そして、制御部５２Ｄは、光ＮＷ内の各区間内の波長リンク毎の空き帯域量を更新して波長リンク記憶部４２に記憶する。

評価部５３は、デマンドＤ２の最適経路Ｒ３の経路コスト「１」と、迂回経路Ｒ４の経路コスト「２」とのコスト差「１」を、迂回要因となる第１の区間４Ａに対応する影響度に加算して影響度記憶部４３に更新する。つまり、第１の区間４Ａの影響度は「２」となる。

図６は、波長リンク追加時の光伝送システム１のパス構成の一例を示す説明図である。制御装置３内の評価部５３の第２の判定部５３Ａは、波長リンク記憶部４２に記憶中の波長リンク情報を参照し、波長リンクの空き帯域量の変化を検出した場合、影響度記憶部４３を参照する。第２の判定部５３Ａは、影響度記憶部４３に記憶中の区間の影響度が所定値「２」以上であるか否かを判定する。リンク要求部５５は、例えば、第１の区間４Ａの影響度が所定値以上であるため、第１の区間４Ａに追加可能な波長リンクがあるか否かを判定する。尚、追加可能な波長リンクの有無は、ノード２毎に利用可能な上限波長数があるため、第１の区間４Ａの第１のノード２Ａ及び第２のノード２Ｂで共通に使用可能な未使用の波長であるか否かを確認する。例えば、各ノード２は、波長λ１〜λ５の５本の波長を使用可能とし、第１のノード２Ａは、第１の区間４Ａ及び第５の区間４Ｅでλ１及びλ２の波長リンクを使用済みとする。また、第２のノード２Ｂは、第１の区間４Ａ、第２の区間４Ｂ及び第６の区間４Ｆでλ１、λ２及びλ３の波長リンクを使用済みとする。その結果、第１の区間４Ａで追加可能な波長リンクは、第１のノード２Ａ及び第２のノード２Ｂで未使用のλ４及びλ５の波長リンクとなる。

図６においてリンク要求部５５は、第１の区間４Ａに追加可能な波長リンクがある場合、第１の区間４Ａ上の第１のノード２Ａ及び第２のノード２Ｂに対して波長リンクの追加を要求する。そして、制御部５２Ｄは、第１の区間４Ａに波長リンクの追加を指示した場合、影響度記憶部４３内の区間４３Ａ及び影響度４３Ｂから第１の区間４Ａ及び影響度を削除して更新（クリア）する。

図７は、波長リンクの運用開始までの光伝送システム１のパス構成の一例を示す説明図である。第１のノード２Ａ及び第２のノード２Ｂは、制御装置３のリンク要求部５５から波長リンク追加の要求を受信した場合、第１の区間４Ａに波長リンクを追加する処理を実行する。

図７において制御装置３は、波長リンクの追加要求から所定時間経過後、例えば、５分後に追加波長リンクの運用を開始する運用開始時刻を算出する。制御部５２Ｄは、第１の区間４Ａの波長リンクの運用開始に応じて光ＮＷ内の各区間の波長リンク毎の空き帯域量を更新する。その結果、第１の区間４Ａは、波長リンク分の帯域量分だけ、空き帯域量が増える。

図８は、経路決定処理に関わる制御装置３内のプロセッサ３７の処理動作の一例を示すフローチャートである。図８に示す経路決定処理は、デマンド要求に応じてデマンド情報及び波長リンク情報に基づき、デマンドを収容する経路を決定する処理である。

図８において制御装置３内のプロセッサ３７内の算出部５２Ａは、デマンド内の始点、終点及びＱＯＳパラメータを分析する（ステップＳ１１）。算出部５２Ａは、デマンド内の始点、終点及びＱＯＳパラメータに基づき、デマンドを収容すべき最適経路を計算する（ステップＳ１２）。算出部５２Ａは、計算で得た最適経路を候補経路と指定する（ステップＳ１３）。

プロセッサ３７内の第１の判定部５２Ｂは、波長リンク情報に基づき、指定した候補経路上の各区間内の各波長リンクの空き帯域量を検出する（ステップＳ１４）。第１の判定部５２Ｂは、指定した候補経路上の各区間にデマンドを収容できるか否かを判定する（ステップＳ１５）。算出部５２Ａは、候補経路上の各区間にデマンドを収容できない場合（ステップＳ１５否定）、デマンドに対する迂回経路の全チェックを完了したか否かを判定する（ステップＳ１６）。

算出部５２Ａは、デマンドに対する迂回経路の全チェックが完了していない場合（ステップＳ１６否定）、デマンドに対する、次に最小の経路コストの迂回経路を計算する（ステップＳ１７）。算出部５２Ａは、計算で得た迂回経路を候補経路と指定し（ステップＳ１８）、指定した候補経路上の各区間内の各波長リンクの空き帯域量を検出すべく、ステップＳ１４に移行する。

経路決定部５２Ｃは、指定した経路候補上の各区間にデマンドを収容できる場合（ステップＳ１５肯定）、候補経路をデマンドの収容経路と決定する（ステップＳ１９）。プロセッサ３７内の制御部５２Ｄは、デマンドを収容する収容経路を決定後、光ＮＷ内の各区間内の各波長リンクの空き帯域量を更新して波長リンク記憶部４２を記憶する（ステップＳ２０）。

プロセッサ３７内のパス要求部５４は、デマンドを収容する収容経路を決定後、当該収容経路上の各区間上の各ノード２に対して、デマンドを収容経路に収容するパス設定を要求する（ステップＳ２１）。制御部５２Ｄは、パス設定の収容経路がデマンドに対する最適経路であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

制御部５２Ｄは、パス設定の収容経路がデマンドに対する最適経路の場合（ステップＳ２２肯定）、図８に示す処理動作を終了する。評価部５３は、パス設定の収容経路がデマンドに対する最適経路でない場合（ステップＳ２２否定）、最適経路上の迂回要因の区間を影響度記憶部４３に記憶する（ステップＳ２３）。尚、評価部５３は、迂回要因の区間が複数ある場合、複数の区間を影響度記憶部４３に記憶する。そして、評価部５３は、最適経路上の迂回要因の区間を影響度記憶部４３に記憶した後、区間毎に影響度を更新すべく、図９に示す評価処理を実行し（ステップＳ２４）、図８に示す処理動作を終了する。また、算出部５２Ａは、デマンドに対する迂回経路の全チェックが完了した場合（ステップＳ１６肯定）、図８に示す処理動作を終了する。

図８に示す経路決定処理を実行するプロセッサ３７は、デマンドに対する最適経路を指定し、指定した最適経路の区間上の波長リンクにデマンドの要求帯域を収容できない場合、迂回経路を計算する。更に、プロセッサ３７は、計算で得た迂回経路の区間上の波長リンクにデマンドの要求帯域を収容できる場合、迂回経路にデマンドを収容する。その結果、最適経路以外の迂回経路にデマンドを収容できる。

また、プロセッサ３７は、迂回経路の区間上の波長リンクにデマンドの要求帯域を収容できない場合、次に最小の経路コストの迂回経路を探索し、探索した迂回経路の区間上の波長リンクにデマンドの要求帯域を収容できる場合、迂回経路にデマンドを収容する。その結果、最適経路以外の迂回経路にデマンドを収容できる。

図９は、評価処理を実行する制御装置３内のプロセッサ３７の処理動作の一例を示すフローチャートである。図９に示す評価処理は、最適経路ではなく、迂回経路にデマンドを収容した場合に、最適経路上の迂回要因となる区間毎に影響度を加算して記憶する処理である。

図９において評価部５３は、デマンドに対する最適経路の経路コストと決定した迂回経路の経路コストとのコスト差を算出する（ステップＳ３１）。評価部５３は、算出したコスト差を最適経路上の迂回要因の区間に対応する影響度に加算して影響度記憶部４３に記憶する（ステップＳ３２）。

評価部５３内の第２の判定部５３Ａは、影響度記憶部４３に記憶中の区間に対応する影響度が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。リンク要求部５５は、迂回要因の区間に対応する影響度が所定値以上の場合（ステップＳ３３肯定）、波長リンク記憶部４２及びＮＷ情報記憶部４４を参照し、迂回要因の区間に対して新規の波長リンクを追加できるか否かを判定する（ステップＳ３４）。

リンク要求部５５は、迂回要因の区間に対して新規の波長リンクを追加できる場合（ステップＳ３４肯定）、迂回要因の区間に関わる各ノード２に対して新規の波長リンクの追加を要求する（ステップＳ３５）。その結果、迂回要因の区間に関わる各ノード２は、新規の波長リンクを追加する。

制御部５２Ｄは、迂回要因の区間に関わる各ノード２に対して波長リンクを追加後、追加の波長リンクの運用開始時刻を算出する（ステップＳ３６）。尚、運用開始時刻は、波長リンクの追加指示の時刻から所要時間、例えば５分経過後の時刻である。制御部５２Ｄは、波長リンク情報を波長リンク記憶部４２に更新する（ステップＳ３７）。更に、制御部５２Ｄは、迂回要因の区間及び、その影響度を影響度記憶部４３から削除更新し（ステップＳ３８）、図９に示す処理動作を終了する。

制御部５２Ｄは、迂回要因の区間の影響度が所定値以上でない場合（ステップＳ３３否定）、又は、迂回要因の区間に新規の波長リンクを追加しなかった場合（ステップＳ３４否定）、図９に示す処理動作を終了する。

図９に示す評価処理を実行するプロセッサ３７は、最適経路以外の迂回経路でデマンドを収容した場合、最適経路の経路コストと迂回経路の経路コストとのコスト差を影響度とし、最適経路上の迂回要因となる区間毎に影響度を加算する。更に、プロセッサ３７は、最適経路上の区間毎の影響度が所定値以上の場合、その区間に波長リンクの追加を要求する。その結果、利用可能性の高い迂回要因の区間に波長リンクを追加することで、波長リンクの使用効率の低下を抑制できる。

実施例１の制御装置３は、デマンドに対する最適経路内の各区間の波長リンクにデマンドを収容できる空き帯域がない場合に、当該デマンドを迂回経路に収容する。更に、制御装置３は、当該デマンドに対する最適経路と迂回経路との経路コストの差分に基づき、最適経路上の各区間の影響度を積算する。その結果、制御装置３は、各区間の影響度に基づき、利用可能性の高い迂回要因となる区間を認識できる。

制御装置３は、影響度が所定値以上になった区間の波長帯域に波長リンクを追加するように最適経路内の各区間の各ノード２に対して要求する。その結果、影響度を用いて、利用可能性の高い迂回要因となる区間に波長リンクを追加するため、光ＮＷ内の波長リソースの使用効率の低下を抑制できる。

本実施例では、デマンドが必要となった経路に直ちに波長リンクを追加するのではなく、影響度を用いてデマンドが追加される可能性が高い区間に波長リンクを追加する。しかも、迂回要因の区間毎の影響度に基づき、その区間に更にデマンドが要求される可能性の高さを認識できる。

尚、上記実施例１では、迂回要因の区間に波長リンクを追加した後、新規のデマンドを検出した場合、新規のデマンドを波長リンク追加の区間に収容できる。しかしながら、迂回要因の区間に波長リンクが追加された場合に、迂回経路に収容中のデマンドを波長リンク追加の区間に収容しても良く。この場合の実施の形態につき、実施例２として、以下に説明する。尚、実施例１の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

図１０は、実施例２の制御装置３の機能構成の一例を示すブロック図である。図１０に示すデマンド記憶部４１は、始点４１Ａ、終点４１Ｂ、種別４１Ｃ、要求帯域４１Ｄ及び収容経路４１Ｅの他に、デマンドの利用開始時刻４１Ｆを記憶する。尚、利用開始時刻４１Ｆは、デマンド種別が予約型の場合、波長リンク使用を開始する時刻である。

決定部５２は、算出部５２Ａ、第１の判定部５２Ｂ及び経路決定部５２Ｃの他に、更新部５２Ｅを有する。更新部５２Ｅは、区間に波長リンクを追加した後、迂回経路に収容中のデマンドがある場合、デマンドの種別が予約型であるか否かを判定する。

更新部５２Ｅは、デマンドの種別が予約型の場合、デマンドの最適経路の再計算を算出部５２Ａに依頼する。第１の判定部５２Ｂは、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できるか否かを判定する。更新部５２Ｅは、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できる場合、デマンド記憶部４１及び波長リンク記憶部４２を参照し、デマンドの利用開始時刻が最適経路の運用開始時刻以降であるか否かを判定する。

更新部５２Ｅは、デマンドの利用開始時刻が再計算で得た最適経路の運用開始時刻以降の場合、迂回経路に収容中のデマンドを収容すべく、再計算で得た最適経路を収容経路と決定する。パス要求部５４は、デマンドの利用開始時刻に応じて、迂回経路に収容中のデマンドを再計算で得た最適経路に収容すべく、最適経路上の各ノード２に対してパス設定を要求する。

次に実施例２の光伝送システム１の動作について説明する。図１１は、実施例２の光伝送システム１のパス構成の一例を示す説明図である。図１１に示す光ＮＷでは、デマンドＤ２の迂回経路として、デマンドＤ２を第１の区間４Ａ及び第６の区間４Ｆに収容している。制御装置３内のリンク要求部５５は、第１の区間４Ａ上の第１のノード２Ａ及び第２のノード２Ｂに対して波長リンクの追加を要求する。この際、リンク要求部５５は、波長リンクの追加要求の開始時刻が０時０分とした場合、開始時刻に、第１の区間４Ａに追加した波長リンクの運用可能までに要する所要時間５分を加算した時刻、０時５分を運用開始時刻として波長リンク記憶部４２に記憶する。そして、制御部５２Ｄは、追加の波長リンクに関わる波長リンク情報を波長リンク記憶部４２に更新する。

更に、更新部５２Ｅは、迂回経路に収容中のデマンドＤ２の利用開始時刻を抽出し、デマンドＤ２の利用開始時刻が第１の区間４Ａの運用開始時刻以降の場合、デマンドＤ２の最適経路の再計算を算出部５２Ａに依頼する。

算出部５２Ａは、デマンドＤ２の最適経路として第１の区間４Ａを算出する。更新部５２Ｅは、算出した最適経路の第１の区間４Ａに、迂回経路に収容中のデマンドＤ２の要求帯域が収容できると判定する。

図１２は、予約型デマンドの収容経路を変更する際の光伝送システム１のパス構成の一例を示す説明図である。パス要求部５４は、現在時刻が最適経路の第１の区間４Ａの運用開始時刻に到達した場合、デマンドＤ２を収容中の迂回経路から最適経路の第１の区間４ＡにデマンドＤ２を収容するようにパス設定を各ノード２に要求する。その結果、光ＮＷは、図１２に示すように、デマンドＤ２を収容中の迂回経路から最適経路の第１の区間４ＡにデマンドＤ２を収容する。

図１３は、第１の経路更新処理に関わる制御装置３Ａのプロセッサ３７の処理動作の一例を示すフローチャートである。図１３に示す第１の経路更新処理は、迂回要因の区間に波長リンクを追加後、迂回経路に収容中のデマンドが予約型で、デマンドの利用開始時刻が運用開始時刻以降の場合、迂回経路から最適経路にデマンドを収容する処理である。

図１３においてプロセッサ３７内の更新部５２Ｅは、波長リンク記憶部４２に記憶中の波長リンク情報を参照し、波長リンク情報に変化があるか否かを判定する（ステップＳ４１）。尚、更新部５２Ｅは、波長リンク毎の空き帯域量及び運用開始時刻の追加で波長リンク情報の変化を認識する。更新部５２Ｅは、波長リンク情報に変化がある場合（ステップＳ４１肯定）、追加した波長リンクの運用開始時刻を波長リンク記憶部４２から抽出する（ステップＳ４２）。

更新部５２Ｅは、デマンド記憶部５１から迂回経路で収容中のデマンドの種別を抽出する（ステップＳ４３）。更新部５２Ｅは、デマンドの種別が予約型であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。更新部５２Ｅは、デマンドの種別が予約型の場合（ステップＳ４４肯定）、デマンドの利用開始時刻が追加波長リンクの運用開始時刻以降であるか否かを判定する（ステップＳ４５）。算出部５２Ａは、デマンドの利用開始時刻が追加波長リンクの運用開始時刻以降である場合（ステップＳ４５肯定）、波長リンク情報に基づき、当該デマンドの最適経路を再計算する（ステップＳ４６）。

更新部５２Ｅは、当該デマンドを収容中の迂回経路の経路コストが再計算で得た最適経路の経路コストよりも小であるか否かを判定する（ステップＳ４７）。第１の判定部５２Ｂは、当該デマンドを収容中の迂回経路の経路コストが再計算した最適経路の経路コストよりも小の場合（ステップＳ４７肯定）、再計算で得た最適経路に当該デマンドを収容できるか否かを判定する（ステップＳ４８）。

経路決定部５２Ｃは、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できる場合（ステップＳ４８肯定）、再計算で得た最適経路を収容経路と決定する（ステップＳ４９）。制御部５２Ｄは、光ＮＷ内の各区間内の波長リンク毎のデマンド収容後の空き帯域量を波長リンク記憶部４２に記憶して更新する（ステップＳ５０）。

パス要求部５４は、迂回経路に収容中のデマンドを、再計算で得た最適経路に収容するように最適経路上の各ノード２に対してパス再設定を要求し（ステップＳ５１）、図１３に示す処理動作を終了する。

更新部５２Ｅは、波長リンク情報に変化がない場合（ステップＳ４１否定）、図１３に示す処理動作を終了する。更新部５２Ｅは、デマンドの種別が予約型でない場合（ステップＳ４４否定）、図１３に示す処理動作を終了する。更新部５２Ｅは、デマンドの利用開始時刻が運用開始時刻以降でない場合（ステップＳ４５否定）、図１３に示す処理動作を終了する。更に、更新部５２Ｅは、再計算で得た最適経路が収容中の迂回経路の経路コストよりも小さくない場合（ステップＳ４７否定）、図１３に示す処理動作を終了する。更新部５２Ｅは、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できない場合（ステップＳ４８否定）、図１３に示す処理動作を終了する。

図１３に示す第１の経路更新処理を実行するプロセッサ３７は、区間に波長リンクを追加後、迂回経路で収容中のデマンドの種別が予約型で、デマンドの利用開始時刻が波長リンク追加後の区間の運用開始時刻以降の場合、デマンドに対する最適経路を再計算する。更に、プロセッサ３７は、再計算で得た最適経路が収容中の迂回経路よりも経路コストが小で、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できる場合に、迂回経路に収容中のデマンドを最適経路に収容するようにパスを再設定する。その結果、制御装置３Ａは、波長リンク追加後に迂回経路に収容中のデマンドが予約型の場合、そのデマンドに対して最適経路を提供できる。

本実施例２の制御装置３Ａは、区間に波長リンクを追加後、迂回経路に収容中の当該デマンドに対する最適経路を再計算する。制御装置３Ａは、再計算で得た最適経路の波長帯域に空き帯域があり、当該デマンドの利用開始時刻が、最適経路上の波長リンク追加の区間の運用開始時刻以降の場合に、当該再計算で得たデマンドを最適経路に収容する。その結果、制御装置３Ａは、波長リンク追加後に迂回経路に収容中のデマンドが予約型の場合、そのデマンドに対して最適経路を提供できる。

尚、上記実施例２では、デマンド内に予約型／即時型を含む種別を含めたが、通信事業者とサービス加入契約を結ぶ際のサービスメニューとして、即時型又は予約型の利用種別を事前に設定できるようにしても良い。

上記実施例２では、迂回経路に収容中のデマンドの種別が予約型で、当該デマンドが最適経路に収容できる場合に、迂回経路に収容中のデマンドを最適経路に収容した。しかしながら、デマンドの種別が予約型に限定されるものではなく、瞬断許容型の場合でも適用可能であり、その場合の実施の形態につき、実施例３として以下に説明する。尚、実施例２の光伝送システム１と同一の構成には同一符号を付すことで、その重複する構成及び動作の説明については省略する。

更新部５２Ｅは、迂回要因となる区間に波長リンクを追加した後、迂回経路に収容中のデマンドがある場合、デマンドの種別が瞬断許容型であるか否かを判定する。尚、瞬断とは、例えば、経路変更等でノード２内の経路切替等で一時的に発生する通信切断である。瞬断不可型のデマンドとは、例えば、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hierarchy）等の回線交換信号である。これに対して、瞬断許容型のデマンドとは、例えば、光ＮＷの上位レイヤにおいてデータの再送が可能なパケット信号等である。

更新部５２Ｅは、デマンドの種別が瞬断許容型の場合、デマンドの最適経路の再計算を算出部５２Ａに依頼する。第１の判定部５２Ｂは、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できるか否かを判定する。更新部５２Ｅは、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できる場合、迂回経路に収容中のデマンドを収容すべく、再計算で得た最適経路を収容経路と決定する。パス要求部５４は、現在時刻が再計算で得た最適経路の運用開始時刻以降の場合、迂回経路に収容中のデマンドを再計算で得た最適経路に収容すべく、最適経路上の各ノード２に対してパス設定を要求する。

次に実施例３の光伝送システム１の動作について説明する。光ＮＷでは、図１１に示すように、デマンドＤ２の迂回経路として、デマンドＤ２を第１の区間４Ａ及び第６の区間４Ｆに収容している。この場合、デマンドＤ２は瞬断許容型のデマンドとする。制御装置３Ａ内のリンク要求部５５は、第１の区間４Ａ上の第１のノード２Ａ及び第２のノード２Ｂに対して波長リンクの追加を要求する。この際、リンク要求部５５は、波長リンクの追加要求の開始時刻が０時０分とした場合、開始時刻に、第１の区間４Ａで追加の波長リンクの運用可能までに要する所要時間５分を加算した時刻、０時５分を運用開始時刻として算出する。更に、リンク要求部５５は、算出した波長リンク毎の運用開始時刻を波長リンク記憶部４２に記憶する。そして、制御部５２Ｄは、追加の波長リンクに関わる波長リンク情報を波長リンク記憶部４２に更新する。

更に、更新部５２Ｅは、迂回経路に収容中のデマンドＤ２が瞬断許容型の場合、デマンドＤ２の最適経路の再計算を算出部５２Ａに依頼する。算出部５２Ａは、デマンドＤ２の最適経路として第１の区間４Ａを算出する。更新部５２Ｅは、再計算で得た最適経路の第１の区間４Ａに、迂回経路に収容中のデマンドＤ２の要求帯域が収容できると判定したとする。

図１４は、瞬断許容型デマンドの収容経路を変更する際の光伝送システム１のパス構成の一例を示す説明図である。パス要求部５４は、現在時刻が再計算で得た最適経路の第１の区間４Ａの運用開始時刻に到達した場合、デマンドＤ２を収容中の迂回経路から最適経路の第１の区間４ＡにデマンドＤ２を収容するようにパス再設定を各ノード２に要求する。その結果、光ＮＷは、図１４に示すように、デマンドＤ２を収容中の迂回経路から最適経路の第１の区間４ＡにデマンドＤ２を収容する。

図１５は、第２の経路更新処理に関わる制御装置３Ａのプロセッサ３７の処理動作の一例を示すフローチャートである。図１５に示す第２の経路更新処理は、迂回要因の区間に波長リンクを追加後、迂回経路に収容中のデマンドが瞬断許容型で、現在時刻が運用開始時刻以降の場合、迂回経路から最適経路にデマンドを収容する処理である。

図１５においてプロセッサ３７内の更新部５２Ｅは、波長リンク記憶部４２に記憶中の波長リンク情報を参照し、波長リンク情報に変化があるか否かを判定する（ステップＳ６１）。更新部５２Ｅは、波長リンク情報に変化がある場合（ステップＳ６１肯定）、追加した波長リンクの運用開始時刻を波長リンク記憶部４２から抽出する（ステップＳ６２）。

更新部５２Ｅは、デマンド記憶部４１から迂回経路で収容中のデマンドの種別を抽出する（ステップＳ６３）。更新部５２Ｅは、デマンドの種別が瞬断許容型であるか否かを判定する（ステップＳ６４）。算出部５２Ａは、デマンドの種別が瞬断許容型の場合（ステップＳ６４肯定）、波長リンク情報に基づき、当該デマンドの最適経路を再計算する（ステップＳ６５）。

更新部５２Ｅは、当該デマンドを収容中の迂回経路の経路コストが再計算で得た最適経路の経路コストよりも小であるか否かを判定する（ステップＳ６６）。第１の判定部５２Ｂは、当該デマンドを収容中の迂回経路の経路コストが再計算した最適経路の経路コストよりも小の場合（ステップＳ６６肯定）、再計算で得た最適経路に当該デマンドを収容できるか否かを判定する（ステップＳ６７）。

経路決定部５２Ｃは、再計算で得た最適経路の波長リンクにデマンドを収容できる場合（ステップＳ６７肯定）、再計算で得た最適経路を収容経路と決定する（ステップＳ６８）。制御部５２Ｄは、光ＮＷ内の各区間内の波長リンク毎のデマンド収容後の空き帯域量を波長リンク記憶部４２に記憶して更新する（ステップＳ６９）。

パス要求部５４は、追加の波長リンクの運用開始時刻以降に、迂回経路に収容中のデマンドを、再計算で得た最適経路に収容するように最適経路上の各ノード２に対してパス再設定を要求し（ステップＳ７０）、図１５に示す処理動作を終了する。

更新部５２Ｅは、波長リンク情報に変化がない場合（ステップＳ６１否定）、図１５に示す処理動作を終了する。更新部５２Ｅは、デマンドの種別が瞬断許容型でない場合（ステップＳ６４否定）、図１５に示す処理動作を終了する。更に、更新部５２Ｅは、再計算で得た最適経路が収容中の迂回経路の経路コストよりも小さくない場合（ステップＳ６６否定）、図１５に示す処理動作を終了する。更新部５２Ｅは、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できない場合（ステップＳ６７否定）、図１５に示す処理動作を終了する。

図１５に示す第２の経路更新処理を実行するプロセッサ３７は、区間に波長リンクを追加後、迂回経路で収容中のデマンドの種別が瞬断許容型の場合、デマンドに対する最適経路を再計算する。更に、プロセッサ３７は、再計算で得た最適経路が収容中の迂回経路よりも経路コストが小で、再計算で得た最適経路にデマンドを収容できる場合に、迂回経路に収容中のデマンドを最適経路に収容するようにパスを再設定する。その結果、制御装置３Ａは、波長リンク追加後に迂回経路に収容中のデマンドが瞬断許容型の場合、そのデマンドに対して最適経路を提供できる。

本実施例３の制御装置３Ａは、区間に波長リンクを追加後、迂回経路に収容中の当該デマンドに対する最適経路を再計算し、再計算で得た最適経路の波長帯域に空き帯域があり、当該デマンドが瞬断許容型の場合に、当該再計算で得たデマンドを最適経路に収容する。その結果、制御装置３Ａは、波長リンク追加後に迂回経路に収容中のデマンドが瞬断許容型の場合、そのデマンドに対して最適経路を提供できる。

尚、上記実施例３では、デマンド内に瞬断許容型／瞬断不可型等の種別を含めたが、通信事業者とサービス加入契約を結ぶ際のサービスメニューとして、瞬断許容型又は瞬断不可型の利用種別を事前に設定しても良い。

本実施例では、迂回経路の要因となる区間を検出し、動的に波長リンクを追加することで、迂回経路の増加を防止すると共に、追加した波長リンクで迂回経路が解消できるデマンドを抽出し、デマンドに対する最適経路を再設定する。その結果、波長リンクのリソース使用量を削減することが可能となり、光ＮＷの波長リンクのリソース使用効率を向上できる。

上記実施例では、迂回経路のパス再設定の対象となるデマンドが複数ある場合には、複数のデマンドのパス再設定を実行するようにしても良い。

更に、追加した波長リンクを含む区間の現時点での空き帯域の状況から、例えば、複数のデマンド全てのパス再設定できない場合に、複数のデマンドの中から任意のデマンドを選択してパス再設定を実行するようにしても良い。この場合、例えば、デマンドの迂回経路決定時の経路コストと最適経路の経路コストとのコスト差を記憶しておき、コスト差が大きい順にデマンドから優先的に更新対象のデマンドを選択するようにしても良い。その結果、利用効率を大きく低下させるデマンドから順にパス再設定ができるため、波長リソースの使用効率の改善効果を高めることができる。

また、図示した各部の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

更に、各装置で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。また、各種処理機能は、ＣＰＵ等で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしても良い。

各種情報を記憶する領域は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）やＮＶＲＡＭ（Non Volatile Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）で構成しても良い。

ところで、本実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをコンピュータ内のＣＰＵ等のプロセッサで実行させることによって実現できる。そこで、以下では、上記実施例と同様の機能を有するプログラムを実行する情報処理装置の一例を説明する。図１６は、波長割当プログラムを実行するコンピュータの一例を示す説明図である。

図１６に示す波長割当プログラムを実行するコンピュータ２００は、通信部２１０と、ＨＤＤ（Hard Disc driver）２２０と、ＲＯＭ２３０と、ＲＡＭ２４０と、ＣＰＵ２５０とを有する。通信部２１０、ＨＤＤ２２０、ＲＯＭ２３０、ＲＡＭ２４０及びＣＰＵ２５０は、バス２６０を介して接続される。通信部２１０は、複数のノード間を光ファイバで相互に接続し、ノード間の経路区間を波長リンクで接続して光ＮＷを構築する光伝送システムと接続する。ＣＰＵ２５０は、デマンドを検出すると、デマンドに割り当てる光伝送システム内のノード間の区間の経路を計算する。

そして、ＲＯＭ２３０には、上記実施例と同様の機能を発揮する波長割当プログラムが予め記憶されている。ＲＯＭ２３０は、波長割当プログラムとして判定プログラム２３０Ａ、決定プログラム２３０Ｂ及び評価プログラム２３０Ｃが記憶されている。尚、ＲＯＭ２３０ではなく、図示せぬドライブでコンピュータ読取可能な記録媒体に波長割当プログラムが記録されていても良い。また、記録媒体としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリ等の可搬型記録媒体、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等でも良い。

そして、ＣＰＵ２５０は、判定プログラム２３０ＡをＲＯＭ２３０から読み出し、ＲＡＭ２４０上で判定プロセス２４０Ａとして機能する。更に、ＣＰＵ２５０は、決定プログラム２３０ＢをＲＯＭ２３０から読み出し、ＲＡＭ２４０上で決定プロセス２４０Ｂとして機能する。ＣＰＵ２５０は、評価プログラム２３０ＣをＲＯＭ２３０から読み出し、ＲＡＭ２４０上で評価プロセス２４０Ｃとして機能する。

ＣＰＵ２５０は、デマンドに対する最適経路の波長帯域に当該デマンドを割当可能な空き帯域があるか否かを判定する。ＣＰＵ２５０は、最適経路の波長帯域に割当可能な空き帯域がない場合に、当該デマンドを迂回経路に割り当てる。ＣＰＵ２５０は、デマンドに対する最適経路と迂回経路との経路コストの差分に基づき、最適経路上の割当可能な空き帯域がなかった区間の影響度を積算する。その結果、区間毎の影響度を用いて、波長リソースの使用効率の向上を図る。

１ 光伝送システム
２ ノード
３ 制御装置
４１ デマンド記憶部
４２ 波長リンク記憶部
４３ 影響度記憶部
５２ 決定部
５２Ａ 算出部
５２Ｂ 第１の判定部
５２Ｃ 経路決定部
５２Ｄ 制御部
５２Ｅ 更新部
５３ 評価部
５３Ａ 第２の判定部

Claims (7)

1. デマンドに対する最適経路の波長帯域に当該デマンドを割当可能な空き帯域があるか否かを判定し、
   前記最適経路の波長帯域に前記空き帯域がない場合に、当該デマンドを迂回経路に割り当て、
   前記デマンドに対する前記最適経路と前記迂回経路との経路コストの差分に基づき、前記最適経路上の前記空き帯域がなかった区間での前記迂回経路に与える影響の大きさを示す影響度を積算し、
   前記影響度に基づき、当該影響度の区間の波長帯域に未使用の波長リンクを追加する
   処理を実行する波長割当方法。
2. 前記影響度が所定値以上になった前記区間の波長帯域に未使用の波長リンクを追加する
   処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の波長割当方法。
3. 前記区間の波長帯域に前記未使用の波長リンクを追加した後、前記迂回経路に割当中の当該デマンドに対する最適経路を再計算し、再計算で得た最適経路の波長帯域に前記空き帯域がある場合に当該デマンドを前記再計算で得た最適経路に割り当てる
   処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の波長割当方法。
4. 前記区間の波長帯域に前記未使用の波長リンクを追加した場合に当該未使用の波長リンクが運用可能になる時刻を記憶部に記憶し、
   前記区間の波長帯域に前記未使用の波長リンクを追加した後、前記迂回経路に割当中の当該デマンドに対する最適経路を再計算し、再計算で得た最適経路の波長帯域に前記空き帯域があり、当該デマンドの利用開始時刻が、当該未使用の波長リンクの運用開始時刻以降の場合に、当該デマンドを前記再計算で得たデマンドを当該再計算で得た最適経路に割り当てる
   処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の波長割当方法。
5. 前記区間の波長帯域に前記未使用の波長リンクを追加した後、前記迂回経路に割当中の当該デマンドに対する最適経路を再計算し、再計算で得た最適経路の波長帯域に前記空き帯域があり、当該デマンドの種別が瞬断許容の場合に、当該デマンドを前記再計算で得た最適経路に割り当てる
   処理を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の波長割当方法。
6. 前記迂回経路を割り当てたデマンド毎に、当該デマンドに対する前記最適経路と前記迂回経路とのコスト差を記憶部に記憶しておき、
   前記区間の波長帯域に前記未使用の波長リンクを追加した後、前記迂回経路に割当中のデマンドが複数ある場合に、前記記憶部の前記デマンド毎の前記コスト差に基づき、複数のデマンドから更新対象のデマンドを選択し、選択したデマンドに対する最適経路を再計算する
   処理を実行することを特徴とする請求項３〜５の何れか一つに記載の波長割当方法。
7. デマンドに対する最適経路の波長帯域に当該デマンドを割当可能な空き帯域があるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部にて前記最適経路の波長帯域に前記空き帯域がない場合に、当該デマンドを迂回経路に割り当てる決定部と、
   前記デマンドに対する前記最適経路と前記迂回経路との経路コストの差分に基づき、前記最適経路上の前記空き帯域がなかった区間での前記迂回経路に与える影響の大きさを示す影響度を積算する評価部と、
   前記影響度に基づき、当該影響度の区間の波長帯域に未使用の波長リンクを追加する追加部と
   を有することを特徴とする波長割当装置。

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