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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6965876
(24)【登録日】2021年10月25日
(45)【発行日】2021年11月10日
(54)【発明の名称】光ネットワーク制御装置および光パス設定方法
(51)【国際特許分類】
H04L 12/711 20130101AFI20211028BHJP
H04L 12/717 20130101ALI20211028BHJP
H04L 29/14 20060101ALI20211028BHJP
【ＦＩ】
H04L12/711
H04L12/717
H04L13/00 311
【請求項の数】10
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2018-512002(P2018-512002)
(86)(22)【出願日】2017年4月10日
(86)【国際出願番号】JP2017014664
(87)【国際公開番号】WO2017179534
(87)【国際公開日】20171019
【審査請求日】2020年3月16日
(31)【優先権主張番号】特願2016-81772(P2016-81772)
(32)【優先日】2016年4月15日
(33)【優先権主張国】JP
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２５年度、国立研究開発法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／エラスティック光通信ネットワーク構成技術の研究開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109313
【弁理士】
【氏名又は名称】机 昌彦
(74)【代理人】
【識別番号】100124154
【弁理士】
【氏名又は名称】下坂 直樹
(72)【発明者】
【氏名】藤澤 慎介
(72)【発明者】
【氏名】竹下 仁士
(72)【発明者】
【氏名】樋野 智之
(72)【発明者】
【氏名】田島 章雄
【審査官】
大石 博見
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１６／０４７１０１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２００６−１２１２４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｌ １２／７１１
Ｈ０４Ｌ １２／７１７
Ｈ０４Ｌ ２９／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する光パス設定手段と、
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する光パス選定手段、とを有する
光ネットワーク制御装置。
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する光パス選定手段、とを有する
光ネットワーク制御装置。
【請求項2】
請求項１に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記光パス設定手段は、
光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定する経路候補制限手段と、
前記割当経路候補を含めた前記経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出する共有メトリック計算手段と、
前記共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定する光パス割当手段、とを有し、
前記光パス選定手段は、
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出する通信路抽出手段と、
含まれる前記共有通信路の個数が最小となる経路に前記第２の光パスを選定する第２パス選定手段、とを有する
光ネットワーク制御装置。
前記光パス設定手段は、
光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定する経路候補制限手段と、
前記割当経路候補を含めた前記経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出する共有メトリック計算手段と、
前記共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定する光パス割当手段、とを有し、
前記光パス選定手段は、
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出する通信路抽出手段と、
含まれる前記共有通信路の個数が最小となる経路に前記第２の光パスを選定する第２パス選定手段、とを有する
光ネットワーク制御装置。
【請求項3】
請求項２に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記光パス割当手段は、前記第２の光パスが、前記共有度が算出された前記複数の光パスに含まれていない場合、含まれる前記共有通信路の個数が最小となる代替経路に前記第１の光パスを割当てる
光ネットワーク制御装置。
前記光パス割当手段は、前記第２の光パスが、前記共有度が算出された前記複数の光パスに含まれていない場合、含まれる前記共有通信路の個数が最小となる代替経路に前記第１の光パスを割当てる
光ネットワーク制御装置。
【請求項4】
請求項２または３に記載した光ネットワーク制御装置において、
収容トラヒック分割手段をさらに備え、
前記光パス割当手段は、前記第１の光パスを割り当てる互いに独立な複数の割当経路を選択し、前記要求トラヒックを前記複数の割当経路に分割した複数の前記第１の光パスに収容し、
前記収容トラヒック分割手段は、前記要求トラヒックの転送レートを前記複数の割当経路の個数に分割する
光ネットワーク制御装置。
収容トラヒック分割手段をさらに備え、
前記光パス割当手段は、前記第１の光パスを割り当てる互いに独立な複数の割当経路を選択し、前記要求トラヒックを前記複数の割当経路に分割した複数の前記第１の光パスに収容し、
前記収容トラヒック分割手段は、前記要求トラヒックの転送レートを前記複数の割当経路の個数に分割する
光ネットワーク制御装置。
【請求項5】
請求項２から４のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記複数の第１の光パスの波長スロットが共通に属する割当波長スロット領域を指定する波長候補制限手段をさらに備え、
前記光パス割当手段は、前記複数の第１の光パスの波長スロットを前記割当波長スロット領域に含まれるように決定する
光ネットワーク制御装置。
前記複数の第１の光パスの波長スロットが共通に属する割当波長スロット領域を指定する波長候補制限手段をさらに備え、
前記光パス割当手段は、前記複数の第１の光パスの波長スロットを前記割当波長スロット領域に含まれるように決定する
光ネットワーク制御装置。
【請求項6】
請求項２から５のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置において、
前記光パス割当手段が決定した前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットに関する情報である第１光パス情報と、前記第２パス選定手段が選定した前記第２の光パスに関する情報である第２光パス情報を、光ノード装置に通知する設定通知手段、をさらに有する
光ネットワーク制御装置。
前記光パス割当手段が決定した前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットに関する情報である第１光パス情報と、前記第２パス選定手段が選定した前記第２の光パスに関する情報である第２光パス情報を、光ノード装置に通知する設定通知手段、をさらに有する
光ネットワーク制御装置。
【請求項7】
請求項６に記載した光ネットワーク制御装置が備える前記設定通知手段から、前記第１光パス情報と前記第２光パス情報を受け付ける光ノード装置設定通知手段と、
前記要求トラヒックを構成するクライアント信号に基づいて変調された信号光を、光通信路に送出する光パス切替手段と、
前記第１光パス情報と前記第２光パス情報に基づいて、前記光パス切替手段を制御する光ノード装置制御手段、とを有する
光ノード装置。
前記要求トラヒックを構成するクライアント信号に基づいて変調された信号光を、光通信路に送出する光パス切替手段と、
前記第１光パス情報と前記第２光パス情報に基づいて、前記光パス切替手段を制御する光ノード装置制御手段、とを有する
光ノード装置。
【請求項8】
複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定し、
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する
光パス設定方法。
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する
光パス設定方法。
【請求項9】
請求項８に記載した光パス設定方法において、
前記複数の第１の光パスを設定する際に、
光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定し、
前記割当経路候補を含めた前記経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出し、
前記共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定し、
前記第２の光パスを予め選定する際に、
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出し、
含まれる前記共有通信路の個数が最小となる経路に前記第２の光パスを選定する
光パス設定方法。
前記複数の第１の光パスを設定する際に、
光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定し、
前記割当経路候補を含めた前記経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出し、
前記共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定し、
前記第２の光パスを予め選定する際に、
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出し、
含まれる前記共有通信路の個数が最小となる経路に前記第２の光パスを選定する
光パス設定方法。
【請求項10】
コンピュータを複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する光パス設定手段、および
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する光パス選定手段、として機能させるためのプログラム。
前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する光パス選定手段、として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光ネットワーク制御装置および光パス設定方法に関し、特に、障害からの復旧機能を備えた光ネットワーク制御装置および光パス設定方法に関する。【背景技術】
【0002】
光ネットワークは、クライアント装置の要求トラヒックを、拠点間を接続する光ファイバ通信路を介して通信する機能を提供する。光ネットワークにおいては、種々の多重方式を用いて複数のクライアント信号を多重した後に、より大容量な光ファイバ通信路を介して通信する。多重方式には、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）方式、および時分割多重（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＴＤＭ）方式などが用いられる。【0003】
近年、光ネットワークでは、例えば１波長当たり１００Ｇｂｐｓ（Ｇｉｇａ ｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）級の大容量トラヒックの通信が行われている。そのため、通信路の断線や光ノード装置の故障などが原因で発生する障害（通信断）から高速に復旧させるための技術の重要性が増している。このような光ネットワークにおける障害復旧技術の一例が、特許文献１に記載されている。【0004】
特許文献１に記載された関連する通信システムは、送信ノード、管理装置、および管理データベースを有する。送信ノードは、電気信号切替装置、複数の送受信器ａ〜ｆ、光クロスコネクト装置、および制御装置とから構成されている。【0005】
ここで、管理装置は、送受信器ａを入力信号Ａに対する現用系として決定し、送受信器ｂを入力信号Ａに対する占有型の一次予備系として決定する。また、管理装置は、送受信器ｃを入力信号Ｂに対する現用系として決定し、送受信器ｄを入力信号Ｃに対する現用系として決定する。さらに、管理装置は、送受信器ｅを入力信号Ｂと入力信号Ｃに対する共有型の一次予備系として決定し、送受信器ｆを冗長構成間で共有される共有型の二次予備系として決定する。【0006】
このような冗長構成により、入力信号Ａに対して、現用系の送受信器ａと占有型一次予備系の送受信器ｂとが設けられ、（１＋１）の冗長系が構成される。また、入力信号Ｂと入力信号Ｃに対して、それぞれの現用系の送受信器ｃ及びｄと、一次予備系共有型の１つの送受信器ｅが設けられ、（２：１）冗長系が構築される。また、送受信器ｆは、入力信号Ａの（１＋１）冗長構成と、入力信号Ｂ及び入力信号Ｃの（２：１）冗長構成間で、共有型の二次予備系として共有される。【0007】
この場合、入力信号Ａでは、現用系と一次予備系のどちらかに障害が１つ発生した場合に、現用系の障害であれば一次予備系への切替復旧を行った後に、二次予備系を１／２の確率で利用して、現用系と一次予備系の冗長系を再構築する。この再構築に成功した場合には、再構築した現用系と一次予備系の冗長系に２つ目の障害が発生しても切替復旧が可能となる。【0008】
このように、複数本の予備パスを互いに異なる物理経路上に事前に設定し、障害発生時に残存する予備パスに切り替える光パスプロテクション方式によれば、複数の障害発生から高速に復旧することが可能である。【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０１５−１６５６０９号公報
【特許文献2】特開２００５−０５７６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
上述した光パスプロテクション方式によって、複数箇所で同時に障害が発生する事態に備えて複数の予備パスを予め設定するためには、運用パスと互いに重複の無い代替経路を探索する必要がある。しかしながら、例えば代替経路として２通りの経路を探索する場合、２番目の経路の物理経路長が非常に大きくなる傾向がある。そのため、周波数利用効率が低下する。また、この場合には、再生中継器の追加が必要となり、遅延の増大が生じる。また、ネットワーク・トポロジによっては、要求トラヒックに対して代替経路が１個だけである場合がある。また、利用可能な予備パスが存在しない要求トラヒックに対しては、障害発生後に、リストレーション機能（例えば特許文献２を参照）によって障害箇所を迂回する経路を探索する必要がある。この場合には、復旧時間が長くなる。【0011】
このように、光ネットワークにおいては、周波数利用効率の低下を招くことなく、複数箇所における障害からの高速な復旧を実現することが困難である、という問題があった。【0012】
本発明の目的は、上述した課題である、光ネットワークにおいては、周波数利用効率の低下を招くことなく、複数箇所における障害からの高速な復旧を実現することが困難である、という課題を解決する光ネットワーク制御装置および光パス設定方法を提供することにある。【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の光ネットワーク制御装置は、複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する光パス設定手段と、複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する光パス選定手段、とを有する。【0014】
本発明の光パス設定方法は、複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定し、複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する。【発明の効果】
【0015】
本発明の光ネットワーク制御装置および光パス設定方法によれば、周波数利用効率の低下を招くことなく、光ネットワークの複数箇所における障害からの高速な復旧を実現することができる。【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第２の実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置と光ノード装置の接続構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第２の実施形態に係る光ノード装置の構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図6】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の障害復旧動作を説明するためのフローチャートである。
【図7A】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図7B】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図7C】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図7D】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図7E】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図7F】本発明の第２の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図8】本発明の第３の実施形態に係る光通信システムの構成を示すブロック図である。
【図9】本発明の第３の実施形態に係る光ノード装置の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図11A】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図11B】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図11C】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図11D】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図11E】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図11F】本発明の第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図12】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図13A】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図13B】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図13C】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図13D】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図13E】本発明の第４の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図14】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。
【図15】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図16A】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図16B】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図16C】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【図16D】本発明の第５の実施形態に係る光ネットワーク制御装置の予備パス割当て動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。【0018】
〔第１の実施形態〕図１は、本発明の第１の実施形態に係る光ネットワーク制御装置１０の構成を示すブロック図である。光ネットワーク制御装置１０は、光パス設定手段１１と光パス選定手段１２を有する。
【0019】
光パス設定手段（光パス設定部）１１は、複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する。光パス選定手段（光パス選定部）１２は、複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する。【0020】
このように、光ネットワーク制御装置１０においては、光パス設定手段１１が、重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する。そのため、複数の経路に光パスを設定する場合であっても、短距離の経路を選択することが可能になる。したがって、物理経路長が長距離化することによる、周波数利用効率の低下を回避することができる。ここで、光パス選定手段１２が共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する構成としている。そのため、共有通信路で障害が発生した時点でリストレーション機能によって障害箇所を迂回する経路を改めて探索する必要はない。したがって、高速な復旧が可能である。【0021】
次に、本実施形態による光パス設定方法について説明する。【0022】
本実施形態による光パス設定方法においては、まず、複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する。そして、複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する。【0023】
また、上述の各ステップをコンピュータに実行させることとしてもよい。すなわち、コンピュータを光パス設定手段および光パス選定手段として機能させるためのプログラムを用いることができる。ここで、光パス設定手段は、複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する。そして、光パス選定手段は、複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する。【0024】
以上説明したように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１０および光パス設定方法によれば、周波数利用効率の低下を招くことなく、光ネットワークの複数箇所における障害からの高速な復旧を実現することができる。【0025】
〔第２の実施形態〕次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２に、本実施形態による光通信システム１０００の構成を示す。同図に示すように、光通信システム１０００は、光ネットワーク制御装置１００と光ネットワーク２００を有する。
【0026】
図２では、９個の光ノード装置３０１〜３０９が光ファイバ通信路４０１により接続され、光ネットワーク２００を構成している例を示す。同図では、光ノード装置間に運用パスと複数の予備パス（第１〜第３予備パス）が設定され、光ノード装置３０１と光ノード装置３０４の間、および光ノード装置３０６と光ノード装置３０９の間で障害が発生した場合を例示的に示す。【0027】
本実施形態に係る光ネットワーク制御装置１００は、経路候補制限手段１１０、共有メトリック計算手段１２０、光パス割当手段１３０、通信路抽出手段１４０、復旧パス選定手段（第２パス選定手段）１５０、および設定通知インタフェース１６０を備える。【0028】
経路候補制限手段（経路候補制限部）１１０は、光ネットワーク２００を構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定する。共有メトリック計算手段（共有メトリック計算部）１２０は、割当経路候補を含めた経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出する。そして、光パス割当手段（光パス割当部）１３０は、この共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定する。上述した経路候補制限手段１１０、共有メトリック計算手段１２０、および光パス割当手段１３０が光パス設定手段を構成し、複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する。【0029】
通信路抽出手段（通信路抽出部）１４０は、複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出する。復旧パス選定手段（復旧パス選定部）１５０は、含まれる共有通信路の個数が最小となる経路に第２の光パスを選定する。上述した通信路抽出手段１４０と復旧パス選定手段（第２パス選定手段）１５０が光パス選定手段を構成し、複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する。【0030】
設定通知インタフェース（設定通知手段）１６０は、光パス割当手段１３０が決定した複数の第１の光パスの経路と波長スロットに関する情報である第１光パス情報と、復旧パス選定手段１５０が選定した第２の光パスに関する情報である第２光パス情報を、光ノード装置３０１〜３０９に通知する。【0031】
図３に、上述した光ネットワーク制御装置１００と光ノード装置の接続構成、および光ノード装置の構成を示す。各光ノード装置３０１〜３０９はそれぞれ、光ノード装置設定通知インタフェース３１０、光ノード装置制御手段３２０、および光パス切替手段３３０を備える。【0032】
光ノード装置設定通知インタフェース（光ノード装置設定通知手段）３１０は、光ネットワーク制御装置１００が備える設定通知インタフェース（設定通知手段）１６０から、上述した第１光パス情報と第２光パス情報を受け付ける。光パス切替手段３３０は、要求トラヒックを構成するクライアント信号に基づいて変調された信号光を、光ファイバ通信路（光通信路）４０１に送出する。光ノード装置制御手段３２０は、第１光パス情報と第２光パス情報に基づいて、光パス切替手段３３０を制御する。【0033】
ここで、設定通知インタフェース１６０と光ノード装置設定通知インタフェース３１０−１、３１０−２が接続される。また、光ノード装置３０１が備える光パス切替手段３３０−１と、光ノード装置３０２が備える光パス切替手段３３０−２との間は光ファイバ通信路４０１によって接続される。図４に、光ノード装置の構成をさらに詳細に示す。光ノード装置３００が備える光パス切替手段３３０は、クライアント装置３３１−１〜３３１−４、可変光トランスポンダ３３２−１、３３２−２、および可変大粒度切替装置３３３を備える。可変大粒度切替装置３３３としては例えば、光クロスコネクト装置や帯域可変型波長選択スイッチ等を用いることができる。
【0034】
光ノード装置制御手段３２０は、波長制御手段３２１および方路制御手段３２２を備える。波長制御手段３２１は、可変光トランスポンダ３３２−１、３３２−２および可変大粒度切替装置３３３の波長設定を制御する。方路制御手段３２２は、可変大粒度切替装置３３３の方路を制御する。【0035】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００の動作について説明する。図５は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。【0036】
光ネットワーク制御装置１００は、まず、要求トラヒックを１個抽出し（ステップＳ１１０）、光ネットワーク２００に対して、要求トラヒックを収容する光パスの割当を実施する（ステップＳ１２０）。【0037】
具体的には、まず、抽出した要求トラヒックに対して、予備パスを設定する必要性を判断する（ステップＳ１２１）。【0038】
予備パスを設定する必要があると判断した場合（ステップＳ１２１／ＹＥＳ）、光パス割当手段１３０は、始点ノードと終点ノードを結ぶ、互いに重複の無い最短経路を探索する（ステップＳ１２２）。このとき、経路探索アルゴリズムとして、線形計画法、第ｋ次最短経路探索法、および遺伝的アルゴリズムなどを用いることができる。予備パスを設定する必要がないと判断した場合（ステップＳ１２１／ＮＯ）、始点ノードと終点ノードを結ぶ一の最短経路を探索する（ステップＳ１２３）。【0039】
最短経路を探索した結果について、互いに重複の無い経路の個数が所要光パスの個数に対して十分（探索に成功）か否かを判断する（ステップＳ１２４）。【0040】
互いに重複の無い経路の個数が所要光パスの個数に対して不足する場合（ステップＳ１２４／ＮＯ）、経路候補制限手段１１０は特定の通信路において重複を許容し、経路探索候補を更新する。そして、再度、最短経路を探索し、共有メトリック計算手段１２０が算出する共有メトリック（共有度）に基づいて、他の光パスとの重複が最小となる経路を決定する（ステップＳ１２５）。【0041】
光パス割当手段１３０は、再度探索した経路における、光パスの割当経路の通信路品質および光パスの到達性に基づいて、所要の波長スロット数を算出し（ステップＳ１２６）、割当てる波長スロットを決定する（ステップＳ１２７）。通信路品質として、通信路距離、ホップ数、および光信号雑音比（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：ＯＳＮＲ）などを用いることができる。【0042】
経路候補制限手段１１０は、経路数が複数の割当て光パス（第１の光パス）の個数よりも小さい光ノード装置に接続する通信路を、重複が許容される通信路（特定通信路）とすることができる。ここで、割当て光パスを運用パス、第１の予備パス、および第２の予備パスの３種とすると、経路数が２以下（方路数が４以下）の光ノード装置に接続する通信路を特定通信路とすることができる。これに限らず、光パス割当数または使用済み波長スロット数、割当済み光パスの収容トラヒック量、波長断片化スロット数などが、通信事業者のネットワーク運用者が事前に設定した閾値を下回る通信路を、特定通信路としてもよい。【0043】
共有メトリック計算手段１２０は、要求トラヒックを収容する複数の光パスが共有する通信路の個数、共有する光パスの個数、および共有する光パスの種別毎の個数、の少なくとも一に基づいて、共有メトリック（共有度）を算出する構成とすることができる。なお、共有する通信路に収容される複数の光パスの間で、割当波長スロットを共有することとしてもよい。次に、復旧用の光パスを選定する（ステップＳ１３０）。
【0044】
通信路抽出手段１４０は、要求トラヒックを収容する複数の光パス（第１の光パス）が共有する通信路（共有通信路）を抽出する（ステップＳ１３１）。そして、復旧パス選定手段１５０は、通信路抽出手段１４０が抽出した共有通信路に障害が発生したときの復旧用の光パス（第２の光パス）を選定する（ステップＳ１３２）。このとき、最大で予備パス本数分の障害が同時に発生する障害発生パターンを想定して復旧パスを選定し、選定結果を保持する。【0045】
上述の動作（ステップＳ１１０〜ステップＳ１３２）を、すべての要求トラヒックに対して実施することにより（ステップＳ１４０／ＹＥＳ）、光パス割当の設定が終了する。【0046】
設定通知インタフェース１６０は、光パス割当の設定を光ノード装置３０１〜３０９がそれぞれ備える光ノード装置設定通知インタフェース３１０に通知する。光ノード装置制御手段３２０は上記の通知に基づいて、光パス切替手段３３０の方路および波長を制御する。すなわち、光パス切替手段３３０は、光パスの経路品質に応じて決定した波長スロット数に基づいて、可変光トランスポンダ３３２−１、３３２−２を用いて光パスを生成し、光ファイバ通信路４０１に光パスを割り当てる。これにより、光ノード装置３００は通信を確立する。【0047】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００の障害復旧動作について説明する。図６は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１００の障害復旧動作を説明するためのフローチャートである。【0048】
光ノード装置３０１〜３０９が障害発生を検知すると、その障害箇所が設定通知インタフェース１６０を介して光ネットワーク制御装置１００に通知される。復旧パス選定手段１５０は、障害により途絶した復旧対象運用パスを１個抽出し（ステップＳ２１０）、事前に選定した復旧パスを障害箇所に応じて参照する（ステップＳ２２１）。事前に選定した復旧パスが存在する場合（ステップＳ２２２／ＹＥＳ）、その復旧パスを運用状態に切り替える（ステップＳ２２３）。この復旧パスを運用状態に切り替えるため、設定通知インタフェース１６０は、光パス切替設定を光ノード装置３０１〜３０９に通知する。【0049】
復旧パス選定手段１５０が、事前に選定した復旧パスでは復旧できないと判断した場合（ステップＳ２２２／ＮＯ）、経路候補制限手段１１０は、障害通信路を経路探索候補から除外する。この状態で、光パス割当手段１３０は、障害箇所を迂回する代替経路を探索する（ステップＳ２３１）。探索に成功した場合（ステップＳ２３２／ＹＥＳ）、光パスの割当経路における通信路品質と光パスの到達性に基づいて、探索結果の経路の光パスに対する所要の波長スロット数を算出し（ステップＳ２３４）、割当波長スロットを決定する（ステップＳ２３５）。【0050】
一方、要求トラヒックに対して障害発生後に追加の予備パスが必要な場合（ステップＳ２２４／ＹＥＳ）、経路候補制限手段１１０は、障害通信路および復旧パス経路の通信路を経路探索候補から除外する。その状態で、光パス割当手段１３０は、追加予備パスに対する代替経路を探索する（ステップＳ２３１）。経路探索の結果、代替経路が見つからない場合（ステップＳ２３２／ＮＯ）、経路候補制限手段１１０は特定の通信路において重複を許容し、経路探索候補を更新する。そして、再度、最短経路を探索し、共有メトリック計算手段１２０が算出する共有メトリック（共有度）に基づいて、他の光パスとの重複が最小となる経路を決定する（ステップＳ２３３）。【0051】
光パス割当手段１３０は、再度探索した経路における、光パスの割当経路の通信路品質および光パスの到達性に基づいて、所要の波長スロット数を算出し（ステップＳ２３４）、割当てる波長スロットを決定する（ステップＳ２３５）。【0052】
その後、復旧パス選定手段１５０は、通信路抽出手段１４０が抽出した共有通信路に障害が発生したときの復旧用の光パスを選定する（ステップＳ２４０）。【0053】
上述の動作（ステップＳ２１０〜ステップＳ２４０）を、障害により途絶した全ての光パスに対して実施することにより（ステップＳ２５０／ＹＥＳ）、通信の復旧処理が終了する。【0054】
図７Ａから７Ｆに、要求トラヒックに対する光ノード装置３０１〜３０９間の予備パスの割当て例を示す。【0055】
図７Ａに示すように、要求トラヒックの予備パスの所要個数が２個であるとき、光パス割当手段１３０はまず、互いに重複の無い経路上に運用パスと第１予備パスを割り当てる。しかし、互いに重複の無い経路上には第２予備パスに対する経路は見つからない。【0056】
次に、経路候補制限手段１１０は、図７Ｂに示した方路数が４以下の光ノード装置３０１、３０３、３０７、３０９に接続する通信路４１０を経路探索候補に含める。その後に、経路探索を実施する。このとき、共有メトリック計算手段１２０は、図７Ｃに示す経路候補（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に対して、「共有通信路数」および「種別毎共有光パス数」を計算し（図７Ｄ参照）、最も小さい値となる経路（Ｃ）に第２予備パスを割り当てる（図７Ｅ）。【0057】
通信路抽出手段１４０は、他の光パスと共有する共有通信路を抽出する。そして、復旧パス選定手段１５０は、この共通通信路に障害が発生した場合の復旧パスを選定する。復旧パスの選定結果を図７Ｆに示す。【0058】
上述した本実施形態の光ネットワーク制御装置１００の動作によって、通信路の複数箇所で同時に障害が発生する事態に備えて、予備パスの実質的な設定数を増やすことが可能になる。さらに、複数の光パスの間で共有する通信路において障害が発生した場合の復旧パスを、事前に選定しておくことにより、障害復旧性能を向上させることができる。【0059】
次に、本実施形態による光パス設定方法について説明する。【0060】
本実施形態による光パス設定方法においては、まず、光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定する。この割当経路候補を含めた経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出する。そして、この共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定する。以上により、複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する。【0061】
さらに、複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出する。そして、含まれる共有通信路の個数が最小となる経路に第２の光パスを選定する。これにより、複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する。【0062】
また、上述の各ステップをコンピュータに実行させることとしてもよい。すなわち、コンピュータを経路候補制限手段、共有メトリック計算手段、光パス割当手段、通信路抽出手段、および第２パス選定手段として機能させるためのプログラムを用いることができる。【0063】
ここで、経路候補制限手段は、光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定する。共有メトリック計算手段は、割当経路候補を含めた経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出する。そして、光パス割当手段は、この共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定する。【0064】
また、通信路抽出手段は、複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出する。第２パス選定手段は、含まれる共有通信路の個数が最小となる経路に第２の光パスを選定する。【0065】
以上説明したように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１００および光パス設定方法によれば、運用パスと互いに独立な代替経路の本数に制限がある場合であっても、実質的な予備パスの設定数を増大させることができる。これにより、複数箇所で同時に障害が発生する事態に備えることが可能になる。さらに、複数の光パスの間で重複がある物理経路において障害が発生した場合の復旧パスを事前に決定しておくことにより、復旧性能を向上させることが可能である。したがって、障害発生時には復旧パス割当を更新することによって、ネットワークの信頼性を維持することが可能である。【0066】
このように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１００および光パス設定方法によれば、周波数利用効率の低下を招くことなく、光ネットワークの複数箇所における障害からの高速な復旧を実現することができる。【0067】
さらに、物理経路の重複箇所は要求トラヒック毎に限定されるので、復旧パスを事前に決定するための計算規模は小さい。また、光パス割当の更新時には周波数利用効率が低下する予備光パスを対象から除外することによって、計算規模および作業規模を低減することができる。【0068】
〔第３の実施形態〕次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８に、本実施形態による光通信システム１００１の構成を示す。同図に示すように、光通信システム１００１は、光ネットワーク制御装置１０１と光ネットワーク２０１を有する。
【0069】
図８では、９個の光ノード装置３０１〜３０９が光ファイバ通信路４０１により接続され、光ネットワーク２０１を構成している例を示す。同図では、光ノード装置間に運用パスと複数の予備パス（第１予備パス、第２予備パス１、第２予備パス２）が設定され、光ノード装置３０１と光ノード装置３０４の間、および光ノード装置３０６と光ノード装置３０９の間で障害が発生した場合を例示的に示す。【0070】
本実施形態に係る光ネットワーク制御装置１０１は、経路候補制限手段１１０、共有メトリック計算手段１２０、光パス割当手段１３０、通信路抽出手段１４０、復旧パス選定手段１５０、および設定通知インタフェース１６０を備える。ここまでの構成は、第２の実施形態による光ネットワーク制御装置１００の構成と同様である。【0071】
本実施形態に係る光ネットワーク制御装置１０１は、さらに、収容トラヒック分割手段（収容トラヒック分割部）１７０を備える。ここで、光パス割当手段１３０は、第１の光パスを割り当てる互いに独立な複数の割当経路を選択し、要求トラヒックを複数の割当経路に分割した複数の第１の光パスに収容する。そして、収容トラヒック分割手段１７０は、要求トラヒックの転送レートを複数の割当経路の個数に分割する。【0072】
図９に、光ノード装置３０１の構成を示す。光ノード装置３０１は、光ノード装置設定通知インタフェース３１０、光ノード装置制御手段３２０、および光パス切替手段３４０を備える。光パス切替手段３４０は、クライアント装置３４１−１から３４１−４、可変光トランスポンダ３４２−１、３４２−２、および可変大粒度切替装置３４３を備える。可変光トランスポンダ３４２−１、３４２−２として例えば、マルチフロー光トランスポンダを用いることができる。マルチフロー光トランスポンダは、複数の方路に対して、それぞれ帯域可変の光パスを割り当てることが可能である。【0073】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０１の動作について説明する。図１０は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０１の動作を説明するためのフローチャートである。【0074】
光ネットワーク制御装置１０１は、まず、要求トラヒックを１個抽出し（ステップＳ３１０）、光ネットワーク２０１に対して、要求トラヒックを収容する光パスの割当を実施する（ステップＳ３２０）。【0075】
具体的には、まず、抽出した要求トラヒックに対して、予備パスを設定する必要性を判断する（ステップＳ３２１）。【0076】
予備パスを設定する必要がないと判断した場合（ステップＳ３２１／ＮＯ）、始点ノードと終点ノードを結ぶ一の最短経路を探索する（ステップＳ３２３）。【0077】
予備パスを設定する必要があると判断した場合（ステップＳ３２１／ＹＥＳ）、光パス割当手段１３０は、始点ノードと終点ノードを結ぶ、互いに重複の無い最短経路を探索する（ステップＳ３２２）。【0078】
最短経路を探索した結果について、互いに重複の無い経路の個数が所要光パスの個数に対して十分（探索に成功）か否かを判断する（ステップＳ３２４）。【0079】
互いに重複の無い経路の個数が所要光パスの個数に対して不足する場合（ステップＳ３２４／ＮＯ）、経路候補制限手段１１０は、特定の通信路において他の光パスとの重複を許容し、経路探索候補を更新する。そして、共有メトリック計算手段１２０が算出する共有メトリックを用いて、再度、最短経路を探索する（ステップＳ３２５）。【0080】
経路探索を再度行った結果、他の光パスと共有する通信路が存在する場合（ステップＳ３２８／ＹＥＳ）、経路候補制限手段１１０は、共有通信路を経路探索候補から除外したうえで、再度、最短経路の探索を実施する（ステップＳ３２９）。これにより、通信路が三重に共有される場合を排除することができる。このとき、経路候補制限手段１１０は、再経路探索により見つかった経路の全体を、経路探索候補から除外する通信路として指定することとしてもよい。【0081】
最短経路の再度の探索に成功した場合（ステップＳ３３０／ＹＥＳ）、収容トラヒック分割手段１７０は、収容トラヒックの転送レート（認定情報速度、Ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ：ＣＩＲ）を探索結果の割当経路数に分割する（ステップＳ３３１）。その後に、光パスを割り当てる。【0082】
光パス割当手段１３０は、割当経路の通信路品質に基づいて、所要の波長スロット数を算出し（ステップＳ３２６）、割当てる波長スロットを決定する（ステップＳ３２７）。【0083】
なお、収容トラヒック分割手段１７０は、分割経路に割り当てる光パスの所要波長スロット数に応じて、転送レートの分割比を可変する構成とすることができる。すなわち、収容トラヒック分割手段１７０は、複数の割当てる光パス（第１の光パス）の周波数利用効率に基づいて、転送レートを分割する比率を決定することができる。これに限らず、収容トラヒック分割手段１７０は、要求トラヒックの転送レート（ＣＩＲ）を割当てる物理経路数に等分割することとしてもよい。【0084】
次に、復旧用の光パスを選定する（ステップＳ３４０）。【0085】
通信路抽出手段１４０は、要求トラヒックを収容する複数の光パスが共有する通信路（共有通信路）を抽出する（ステップＳ３４１）。そして、復旧パス選定手段１５０は、通信路抽出手段１４０が抽出した共有通信路に障害が発生したときの復旧用の光パスを選定する（ステップＳ３４２）。このとき、最大で予備パス本数分の障害が同時に発生する障害発生パターンを想定して復旧パスを選定し、選定結果を保持する。【0086】
上述の動作（ステップＳ３１０〜ステップＳ３４２）を、すべての要求トラヒックに対して実施することにより（ステップＳ３５０／ＹＥＳ）、光パス割当の設定が終了する。【0087】
設定通知インタフェース１６０は、光パス割当の設定結果を光ノード装置３０１〜３０９がそれぞれ備える光ノード装置設定通知インタフェース３１０に通知する。光ノード装置制御手段３２０は上記の通知に基づいて、光パス切替手段３４０の方路および波長を制御する。すなわち、光パス切替手段３４０は、光パスの経路品質に応じて決定した波長スロット数に基づいて、可変光トランスポンダ３４２−１、３４２−２を用いて光パスを生成し、光ファイバ通信路４０１に光パスを割り当てる。これにより、光ノード装置３０１は通信を確立する。【0088】
図１１Ａから１１Ｆに、要求トラヒックに対する光ノード装置３０１〜３０９間の予備パスの割当て例を示す。【0089】
要求トラヒックの予備パスの所要個数が２個であるとき、光パス割当手段１３０は、まず、図１１Ａに示すように、互いに重複の無い経路上に運用パスと第１予備パスを割り当てる。そして、図１１Ｂに示すように、光パス割当手段１３０は、第２予備パスの経路を割り当てる。【0090】
次に、経路候補制限手段１１０は、図１１Ｃに示すように、共有通信路５０１、５０４を経路探索候補から除外したうえで、経路探索を実施する。このとき、共有メトリック計算手段１２０は、図１１Ｃに示す分割経路候補（Ｄ）、（Ｅ）に対して、「共有通信路数」および「種別毎共有光パス数」を計算し（図１１Ｄ参照）、最小となる分割経路（Ｅ）を選択し第２予備パスを割り当てる。【0091】
ここで、経路探索を行った結果、第２予備パスの割当経路数が２個であったため、収容トラヒック分割手段１７０は、要求トラヒックの転送レート（ＣＩＲ値）を２分割する。そのうえで、光パス割当手段１３０は、図１１Ｅに示すように、各経路にそれぞれの光パス（第２予備パス１および第２予備パス２）を割り当てる。【0092】
このように、光パスを複数本（Ｎ本、Ｎ＞１）の物理経路上に分散配置することによって、耐障害性を向上させ、リスク分散を図ることができる。この場合、ＣＩＲ値が要求トラヒックと同じ値のままで分散配置を行うと、必要なＣＩＲ値がＮ倍となり、光周波数資源を過剰に消費することになる。しかし、本実施形態の光ネットワーク制御装置１０１においては、上述したように、ＣＩＲ値をＮ分割したうえでＮ本の物理経路上に分散配置する構成としているので、全体のＣＩＲ値は変わらない。これにより、過剰な予備パスの割当てを回避することができる。【0093】
続いて、通信路抽出手段１４０は、他の光パスと共有する共有通信路５０１〜５０４を抽出する。そして、復旧パス選定手段１５０は、この共通通信路に障害が発生した場合の復旧パスを選定する。復旧パスの選定結果を図１１Ｆに示す。【0094】
その後、光ネットワーク制御装置１０１は設定通知インタフェース１６０を介して光ノード装置３０１に光パスの割当て結果を通知する。光ノード装置３０１は通知された割当て結果に基づいて、光パス切替手段３４０の設定を行う。可変光トランスポンダ３４２−１が、それぞれの経路に対してＣＩＲ値が半分である光パスを設定することにより、第２予備パスを設定することが可能である。【0095】
障害の発生により、復旧パスのＣＩＲ値が元の要求トラヒックのＣＩＲ値を下回った場合、可変トランスポンダ３４２−１、３４２−２は、それぞれのクライアント装置３４１−１〜３４１−４に対してバックプレッシャー信号を送出し、ＣＩＲ値を調整する。【0096】
上述した本実施形態の光ネットワーク制御装置１０１の動作によって、通信路の複数箇所で同時に障害が発生する事態に備えて、信頼性の高い予備パスを設定することが可能になる。さらに、複数の光パスの間で共有する通信路において障害が発生した場合の復旧パスを、事前に選定しておくことにより、障害復旧性能を向上させることができる。【0097】
このように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１０１によれば、周波数利用効率の低下を招くことなく、光ネットワークの複数箇所における障害からの高速な復旧を実現することができる。【0098】
〔第４の実施形態〕次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態による光ネットワーク制御装置の構成は、図８に示した第３の実施形態に係る光ネットワーク制御装置１０１の構成と同様であるが動作が異なる。
【0099】
以下に、本実施形態による光ネットワーク制御装置の動作について説明する。図１２は、本実施形態による光ネットワーク制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。【0100】
光ネットワーク制御装置は、まず、要求トラヒックを１個抽出し（ステップＳ１１０）、光ネットワークに対して、要求トラヒックを収容する光パスの割当を実施する（ステップＳ１２０）。この光パスの割当（ステップＳ１２０）は、第２の実施形態による光ネットワーク制御装置１００の動作と同様である。すなわち、光パス割当手段１３０は、始点ノードと終点ノードを結ぶ経路を探索する（ステップＳ１２１〜ステップＳ１２５）。そして、光パス割当手段１３０は、探索した経路における、光パスの割当経路の通信路品質および光パスの到達性に基づいて、所要の波長スロット数を算出し（ステップＳ１２６）、割当てる波長スロットを決定する（ステップＳ１２７）。【0101】
次に、復旧用の光パスを選定する（ステップＳ４３０）。【0102】
通信路抽出手段１４０は、要求トラヒックを収容する複数の光パス（第１の光パス）が共有する通信路（共有通信路）を抽出する（ステップＳ４３１）。そして、復旧パス選定手段１５０は、通信路抽出手段１４０が抽出した共有通信路に障害が発生したときの復旧用の光パス（第２の光パス）を選定する（ステップＳ４３２）。このとき、最大で予備パス本数分の障害が同時に発生する障害発生パターンを想定して復旧パスを選定し、選定結果を保持する。【0103】
復旧パス選定手段１５０が選定した結果が、代替経路へ復旧パスを割当てる想定障害パターンである場合（ステップＳ４３３／ＹＥＳ）、光パス割当手段１３０は、互いに重複の無い代替経路に対して予備パスを割り当てる。このとき、収容トラヒック分割手段１７０は、要求トラヒックのＣＩＲを障害パターン数に分割する（ステップＳ４２１）。【0104】
この場合、光パス割当手段１３０は、ここで探索した経路における、光パスの割当経路の通信路品質および光パスの到達性に基づいて、所要の波長スロット数を算出し（ステップＳ１２６）、割当波長スロットを決定する（ステップＳ１２７）。なお、要求される予備パス数がｎ個である要求トラヒックに対して、第ｎ次予備パスを含めて要求トラヒックのＣＩＲを分割することとしてもよい。【0105】
上述の動作（ステップＳ１１０〜ステップＳ４３３）を、すべての要求トラヒックに対して実施することにより（ステップＳ４４０／ＹＥＳ）、光パス割当の設定が終了する。【0106】
図１３Ａから１３Ｅに、要求トラヒックに対する光ノード装置３０１〜３０９間の予備パスの割当て例を示す。【0107】
図１３Ａに示すように、要求トラヒックの予備パスの所要個数が２個であるとき、光パス割当手段１３０は、第１予備パスと第２予備パスを割り当てる。【0108】
通信路抽出手段１４０は、他の光パスと共有する共有通信路５０１、５０４を抽出する（図１３Ｂ）。そして、復旧パス選定手段１５０は、この共通通信路５０１、５０４に障害が発生した場合の復旧パスを選定する。復旧パスの選定結果を図１３Ｃに示す。【0109】
ここで、共通通信路５０１と共通通信路５０４において同時に障害が発生する想定障害パターンの場合、代替経路上に復旧パスを割り当てる。そのため、収容トラヒック分割手段１７０は、代替経路と第２予備パスとを合わせた経路数に応じて、要求トラヒックのＣＩＲを２分割する。そのうえで、光パス割当手段１３０は、図１３Ｄに示すように、各経路にそれぞれの光パス（第２予備パス１および第２予備パス２）を割り当てる。この場合における復旧パスの選定結果を図１３Ｅに示す。【0110】
このように、光ネットワーク制御装置においては、共有度が算出された複数の光パスに復旧用光パス（第２の光パス）が含まれていない場合、光パス割当手段１３０が、含まれる共有通信路の個数が最小となる代替経路に光パス（第１の光パス）を割当てる。したがって、光ネットワーク制御装置が経路探索を行う際の計算量を低減することができる。【0111】
その後、光ネットワーク制御装置は設定通知インタフェース１６０を介して光ノード装置３０１に光パスの割当て結果を通知する。光ノード装置３０１は通知された割当て結果に基づいて、光パス切替手段３４０の設定を行う。可変光トランスポンダ３４２−１が、それぞれの経路に対してＣＩＲ値が半分である光パスを設定することにより、第２予備パスを設定することが可能である。【0112】
障害の発生により、復旧パスのＣＩＲ値が元の要求トラヒックのＣＩＲ値を下回った場合、可変光トランスポンダ３４２−１、３４２−２は、それぞれのクライアント装置３４１−１〜３４１−４に対してバックプレッシャー信号を送出し、ＣＩＲ値を調整する。【0113】
上述した本実施形態の光ネットワーク制御装置の動作によって、通信路の複数箇所で同時に障害が発生する事態に備えて、信頼性の高い予備パスを設定することが可能になる。さらに、複数の光パスが重複する物理経路において、代替経路上に予備パスをあらかじめ割り当てることにより、障害復旧性能を向上させることができる。【0114】
このように、本実施形態の光ネットワーク制御装置によれば、周波数利用効率の低下を招くことなく、光ネットワークの複数箇所における障害からの高速な復旧を実現することができる。【0116】
本実施形態に係る光ネットワーク制御装置１０２は、経路候補制限手段１１０、共有メトリック計算手段１２０、光パス割当手段１３０、通信路抽出手段１４０、復旧パス選定手段１５０、および設定通知インタフェース１６０を備える。ここまでの構成は、第２の実施形態による光ネットワーク制御装置１００の構成と同様である。【0117】
本実施形態に係る光ネットワーク制御装置１０２は、さらに、波長候補制限手段（波長候補制限部）１８０を備える。波長候補制限手段１８０は、複数の光パス（第１の光パス）の波長スロットが共通に属する割当波長スロット領域を指定する。このとき、光パス割当手段１３０は、複数の光パス（第１の光パス）の波長スロットを割当波長スロット領域に含まれるように決定する。【0118】
次に、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０２の動作について説明する。図１５は、本実施形態による光ネットワーク制御装置１０２の動作を説明するためのフローチャートである。【0119】
光ネットワーク制御装置１０２は、まず、要求トラヒックを１個抽出し（ステップＳ１１０）、光ネットワークに対して、要求トラヒックを収容する光パスの割当を実施する（ステップＳ５２０）。【0120】
この光パスの割当（ステップＳ５２０）における所要の波長スロット数を算出（ステップＳ１２６）するまでの動作は、第２の実施形態による光ネットワーク制御装置１００の動作と同様である。すなわち、光パス割当手段１３０は、始点ノードと終点ノードを結ぶ経路を探索する（ステップＳ１２１〜ステップＳ１２５）。そして、光パス割当手段１３０は、探索した経路における、光パスの割当経路の通信路品質および光パスの到達性に基づいて、所要の波長スロット数を算出する（ステップＳ１２６）。【0121】
要求トラヒックに対して、共有プロテクションが可能であり（ステップＳ５２１／ＹＥＳ）、他の予備パスと共有する通信路区間が存在する場合（ステップＳ５２２／ＹＥＳ）、割当波長スロット領域を同一に制限する（ステップＳ５２３）。すなわち、波長候補制限手段１８０は、共有する通信路区間の予備パスの割当波長スロット領域が同一となるように制限する。そのうえで、光パス割当手段１３０は波長割当を実施する（ステップＳ５２４）。【0122】
以上の動作により、複数の予備パスの間で、通信路と波長を共有することが可能になる。このように、波長の共有型プロテクションと組み合わせることにより、予備パスを収容するための所要波長リソース量を削減することができる。【0123】
次に、復旧用の光パスを選定する（ステップＳ１３０）。【0124】
通信路抽出手段１４０は、要求トラヒックを収容する複数の光パスが共有する通信路（共有通信路）を抽出する（ステップＳ１３１）。そして、復旧パス選定手段１５０は、通信路抽出手段１４０が抽出した共有通信路に障害が発生したときの復旧用の光パスを選定する（ステップＳ１３２）。このとき、最大で予備パス本数分の障害が同時に発生する障害発生パターンを想定して復旧パスを選定し、選定結果を保持する。【0125】
ここで、共有する複数の予備パスのうち、最も優先度の高い予備パスを確立し、他の共有予備パスに対しては波長スロットを予約しておく。そして、復旧パスとして選定したときに予備パスを確立する。なお、異なる要求トラヒックに対する予備パス同士を共有する場合、通信路抽出手段１４０が共有通信路を抽出し、復旧パス選定手段１５０が復旧パス用の光パスを選定することとしてもよい。【0126】
上述の動作（ステップＳ１１０〜ステップＳ１３２）を、すべての要求トラヒックに対して実施することにより（ステップＳ１４０／ＹＥＳ）、光パス割当の設定が終了する。【0127】
図１６Ａから１６Ｃに、要求トラヒックに対する光ノード装置３０１〜３０９間の予備パスの割当て例を示す。【0128】
図１６Ａに示すように、要求トラヒックの予備パスの所要個数が２個であるとき、光パス割当手段１３０はまず、互いに重複の無い物理経路上に運用パスと第１予備パスを割り当てる。さらに、図１６Ｂに示すように、光パス割当手段１３０は、共有通信路５０１、５０４において運用パスおよび第１予備パスと重複することになる経路上に、第２予備パスを割り当てる。【0129】
波長候補制限手段１８０は、運用パスと第２予備パスの経路において、共通に割当可能な波長スロットの範囲を割当波長スロット領域に制限する（図１６Ｃ）。そのうえで、光パス割当手段１３０は光パスの割当波長を決定する。【0130】
光ネットワーク制御装置１０２は設定通知インタフェース１６０を介して光ノード装置３０１〜３０９に光パスの割当て結果を通知する。光ノード装置３０１〜３０９は、運用パスと第１予備パスについて通信を確立し、第２予備パスについては割当波長スロットを予約する。【0131】
復旧パス選定手段１５０は、第２予備パスを運用パスとして設定する障害発生時には、予約した波長スロットに第２予備パスを確立することにより、障害復旧を実現する。復旧パスの選定結果を図１６Ｄに示す。【0132】
上述した本実施形態の光ネットワーク制御装置１０２の動作によって、ネットワーク利用効率の低下を防止しつつ、通信路の複数箇所で同時に障害が発生する事態に備えて、信頼性の高い予備パスを設定することが可能になる。さらに、複数の光パスが重複する物理経路において、代替経路上に予備パスをあらかじめ割り当てることにより、障害復旧性能を向上させることができる。【0133】
このように、本実施形態の光ネットワーク制御装置１０２によれば、周波数利用効率の低下を招くことなく、光ネットワークの複数箇所における障害からの高速な復旧を実現することができる。【0134】
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、以下には限られない。【0135】
（付記１）複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する光パス設定手段と、前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する光パス選定手段、とを有する光ネットワーク制御装置。【0136】
（付記２）前記光パス設定手段は、光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定する経路候補制限手段と、前記割当経路候補を含めた前記経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出する共有メトリック計算手段と、前記共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定する前記光パス割当手段、とを有し、前記光パス選定手段は、前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出する通信路抽出手段と、含まれる前記共有通信路の個数が最小となる経路に前記第２の光パスを選定する第２パス選定手段、とを有する付記１に記載した光ネットワーク制御装置。【0137】
（付記３）前記光パス割当手段は、前記第２の光パスが、前記共有度が算出された前記複数の光パスに含まれていない場合、含まれる前記共有通信路の個数が最小となる代替経路に前記第１の光パスを割当てる付記２に記載した光ネットワーク制御装置。【0138】
（付記４）収容トラヒック分割手段をさらに備え、前記光パス割当手段は、前記第１の光パスを割り当てる互いに独立な複数の割当経路を選択し、前記要求トラヒックを前記複数の割当経路に分割した複数の前記第１の光パスに収容し、前記収容トラヒック分割手段は、前記要求トラヒックの転送レートを前記複数の割当経路の個数に分割する付記２または３に記載した光ネットワーク制御装置。【0139】
（付記５）前記複数の第１の光パスの波長スロットが共通に属する割当波長スロット領域を指定する波長候補制限手段をさらに備え、前記光パス割当手段は、前記複数の第１の光パスの波長スロットを前記割当波長スロット領域に含まれるように決定する付記２から４のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置。【0140】
（付記６）前記光パス割当手段が決定した前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットに関する情報である第１光パス情報と、前記第２パス選定手段が選定した前記第２の光パスに関する情報である第２光パス情報を、光ノード装置に通知する設定通知手段、をさらに有する 付記２から５のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置。【0141】
（付記７）付記６に記載した光ネットワーク制御装置が備える前記設定通知手段から、前記第１光パス情報と前記第２光パス情報を受け付ける光ノード装置設定通知手段と、前記要求トラヒックを構成するクライアント信号に基づいて変調された信号光を、光通信路に送出する光パス切替手段と、前記第１光パス情報と前記第２光パス情報に基づいて、前記光パス切替手段を制御する光ノード装置制御手段、とを有する光ノード装置。【0142】
（付記８）複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定し、前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する光パス設定方法。【0143】
（付記９）前記複数の第１の光パスを設定する際に、光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定し、前記割当経路候補を含めた前記経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出し、前記共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定し、前記第２の光パスを予め選定する際に、前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出し、 含まれる前記共有通信路の個数が最小となる経路に前記第２の光パスを選定する付記８に記載した光パス設定方法。【0144】
（付記１０）前記第１の光パスを割り当てる互いに独立な複数の割当経路を選択し、前記要求トラヒックを前記複数の割当経路に分割した複数の前記第１の光パスに収容し、前記要求トラヒックの転送レートを前記複数の割当経路の個数に分割する付記９に記載した光パス設定方法。【0145】
（付記１１）前記特定通信路は、経路数が前記複数の第１の光パスの個数よりも小さい光ノード装置に接続する通信路である付記１から６のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置。【0146】
（付記１２）前記共有メトリック計算手段は、前記複数の光パスが共有する前記通信路の個数、共有する前記光パスの個数、および共有する前記光パスの種別毎の個数、の少なくとも一に基づいて、前記共有度を算出する付記２から６のいずれか一項に記載した光ネットワーク制御装置。【0147】
（付記１３）前記収容トラヒック分割手段は、前記複数の第１の光パスの周波数利用効率に基づいて、前記転送レートを分割する比率を決定する付記４に記載した光ネットワーク制御装置。【0148】
（付記１４）前記第２の光パスが、前記共有度が算出された前記複数の光パスに含まれていない場合、含まれる前記共有通信路の個数が最小となる代替経路に前記第１の光パスを割当てる付記９または１０に記載した光パス設定方法。【0149】
（付記１５）前記複数の第１の光パスの波長スロットが共通に属する割当波長スロット領域を指定し、前記複数の第１の光パスの波長スロットを前記割当波長スロット領域に含まれるように決定する付記９、１０、および１４のいずれか一項に記載した光パス設定方法。【0150】
（付記１６）前記特定通信路は、経路数が前記複数の第１の光パスの個数よりも小さい光ノード装置に接続する通信路である付記８から１０、１４、および１５のいずれか一項に記載した光パス設定方法。【0151】
（付記１７）前記複数の光パスが共有する前記通信路の個数、共有する前記光パスの個数、および共有する前記光パスの種別毎の個数、の少なくとも一に基づいて、前記共有度を算出する付記９、１０、および１４から１６のいずれか一項に記載した光パス設定方法。【0152】
（付記１８）前記複数の第１の光パスの周波数利用効率に基づいて、前記転送レートを分割する比率を決定する付記１０に記載した光パス設定方法。【0153】
（付記１９）コンピュータを複数の光パスの重複が許容される特定通信路を含む経路候補に、複数の第１の光パスを設定する光パス設定手段、および前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路の個数が最小となる経路に、第２の光パスを予め選定する光パス選定手段、として機能させるためのプログラム。【0154】
（付記２０）前記光パス設定手段は、光ネットワークを構成する通信路のうち、光パスを割当てる通信路に含める割当経路候補を決定する経路候補制限手段と、前記割当経路候補を含めた前記経路候補に割当てる複数の光パスの共有度を算出する共有メトリック計算手段と、前記共有度に基づいて、要求トラヒックを収容する前記複数の第１の光パスの経路と波長スロットを決定する前記光パス割当手段、とを有し、前記光パス選定手段は、前記複数の第１の光パスが共有する共有通信路を抽出する通信路抽出手段と、含まれる前記共有通信路の個数が最小となる経路に前記第２の光パスを選定する第２パス選定手段、とを有する付記１９に記載したプログラム。【0155】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。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。【0156】
この出願は、２０１６年４月１５日に出願された日本出願特願２０１６−０８１７７２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。【符号の説明】
【0157】
１０、１００、１０１、１０２ 光ネットワーク制御装置１１ 光パス設定手段
１２ 光パス選定手段
１１０ 経路候補制限手段
１２０ 共有メトリック計算手段
１３０ 光パス割当手段
１４０ 通信路抽出手段
１５０ 復旧パス選定手段
１６０ 設定通知インタフェース
１７０ 収容トラヒック分割手段
１８０ 波長候補制限手段
２００、２０１ 光ネットワーク
３００〜３０９ 光ノード装置
３１０ 光ノード装置設定通知インタフェース
３２０ 光ノード装置制御手段
３２１ 波長制御手段
３２２ 方路制御手段
３３０、３４０ 光パス切替手段
３３１、３４１ クライアント装置
３３２、３４２ 可変光トランスポンダ
３３３、３４３ 可変大粒度切替装置
４０１ 光ファイバ通信路
４１０ 通信路
５０１〜５０４ 共有通信路
１０００、１００１ 光通信システム