特開 2024-162601 制御装置、制御方法、プログラム、及び光通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162601

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】制御装置、制御方法、プログラム、及び光通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 10/27 20130101AFI20241114BHJP

   H04J 14/00 20060101ALI20241114BHJP

   H04B 10/07 20130101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

H04B10/27

H04J14/00

H04B10/07

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078282

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【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】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】柳町 成行

【テーマコード（参考）】

5K102

【Ｆターム（参考）】

5K102AD00

5K102AD01

5K102AL02

5K102AL07

5K102AL10

5K102KA01

5K102MH03

5K102MH04

5K102MH14

5K102MH21

5K102NA02

5K102PA01

5K102PD00

5K102PH11

5K102RB12

5K102RD28

(57)【要約】

【課題】ＭＣＦを用いるネットワークにおいて、伝送品質を向上させること。
【解決手段】始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信する受信部と、前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する制御部と、を有する制御装置が提供される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信する受信部と、
前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する制御部と、
を有する制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記始点ノードから中継ノードまでの第１区間における第１マルチコア光ファイバで前記第１コアを用い、
前記中継ノードから前記終点ノードまでの第２区間における第２マルチコア光ファイバの複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第２コアを使用する経路を設定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記始点ノードから前記終点ノードまで同一の波長で光信号を伝送可能な経路を設定する、
請求項２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記光伝送路の品質は、前記終点ノードで測定された光信号対雑音比である、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記マルチコア光ファイバの複数のコアのそれぞれの使用状況に基づいて、前記光伝送路の品質を推定する、
請求項１に記載の制御装置。

【請求項6】

始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信し、
前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する、
制御方法。

【請求項7】

始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信し、
前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。

【請求項8】

始点ノードと、
終点ノードと、
前記始点ノードから前記終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信する受信部と、
前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する制御部と、
を有する、光通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置、制御方法、プログラム、及び光通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォン等の端末の普及と、端末による高精細画像等の大容量データ通信により、ネットワークに流れるトラフィックが増加している。ある調査によると、国内の２０２０年度のブロードバンド契約者の総ダウンロードトラフィックは約１９Ｔｂｐｓで年率約５７%の割合で増大を続けており、今後もトラフィックの増大が見込まれている。

【0003】

これに対し、大容量通信を支えるコアネットワークでは、複数の異なる波長の光信号を１本の光ファイバに多重して伝送する波長分割多重技術（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）、ＤＰ－ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｑｕａｄｒａ－ｔｕｒｅ Ｐｈａｓａ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６－ＱＡＭ（１６－Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の高度変調方式など、大容量化技術の開発が進められてきた。しかしながら、ＷＤＭで利用できる波長数は限られているため、近い将来、ＷＤＭによる通信容量の増大は頭打ちとなることが予想されている。

【0004】

また、これらの高度変調方式でも、信号のＳ／Ｎ要求が厳しいため、到達距離が制限される等、限界が近づきつつある。これに対し、近年、光ファイバ１本当たりの伝送容量拡大を目的として、従来のシングルモード光ファイバ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＳＭＦ）に代わり、１つのクラッド内に複数のコアを充填するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の研究開発も進められている。

【0005】

このように、大容量化の技術開発は進められているが、一方、限られた周波数資源を有効活用する技術開発も進められている。例えば、エラステック収容技術においては、従来のＷＤＭ波長間隔を短縮して、周波数利用効率を高めている。さらに、ネットワーク制御の観点では、例えば、光伝送路の品質、通信信号の帯域、通信距離に応じてパスを割り当てることにより、パスのブロッキングを低減して、周波数利用効率を高める取り組みもある。

【0006】

例えば、特許文献１には、すべてのリンクのマルチコアファイバの使用状況情報に基づき、ネットワーク全体の波長使用状況を平準化して光パスを収容するコアとリンクと光パス経路を選択する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０２２／２４４２３６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１記載の技術には、伝送品質を更に向上できる余地がある。

【0009】

本開示の目的は、上述した課題を鑑み、ＭＣＦを用いるネットワークにおいて、伝送品質を向上させることができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示に係る第１の態様では、始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信する受信部と、前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する制御部と、を有する制御装置が提供される。

【0011】

また、本開示に係る第２の態様では、始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信し、前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する、制御方法が提供される。

【0012】

また、本開示に係る第３の態様では、始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信し、前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する、処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

【0013】

また、本開示に係る第４の態様では、始点ノードと、終点ノードと、前記始点ノードから前記終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信する受信部と、前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する制御部と、を有する、光通信システムが提供される。

【発明の効果】

【0014】

一側面によれば、ＭＣＦを用いるネットワークにおいて、伝送品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係る光通信システムの構成の一例を示す図である。

【図2】実施形態に係るノードの構成の一例を示す図である。

【図3】実施形態に係る制御装置の一例を示す図である。

【図4】実施形態に係る制御装置のハードウェア構成例を示す図である。

【図5】実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】実施形態に係るコア管理ＤＢ（データベース）に記憶される情報の一例を示す図である。

【図7】実施形態に係る経路の一例を示す図である。

【図8】実施形態に係るノードの処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】ＭＣＦを用いたネットワークでの光伝送路の品質のシミュレーション結果の一例を示す図である。

【図10】実施形態に係る７コアのＭＣＦの断面の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本開示の原理は、いくつかの例示的な実施形態を参照して説明される。これらの実施形態は、例示のみを目的として記載されており、本開示の範囲に関する制限を示唆することなく、当業者が本開示を理解および実施するのを助けることを理解されたい。本明細書で説明される開示は、以下で説明されるもの以外の様々な方法で実装される。

【0017】

以下の説明および特許請求の範囲において、他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。

【0018】

以下、図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。
図１を参照し、実施形態に係る光通信システム１の構成について説明する。
＜システム構成＞
図１は、実施形態に係る光通信システム１の構成の一例を示す図である。図１の例では、光通信システム１は、制御装置１０を有する。なお、制御装置１０は、例えば、ネットワークマネージメントシステム（ＮＭＳ）等と称されてもよい。また、光通信システム１は、ノード２０Ａ～Ｌ（以下で、区別する必要が無い場合は、単に、「ノード２０」とも称する。）を有する。なお、制御装置１０及びノード２０の数は、図１の例に限定されない。

【0019】

制御装置１０と各ノード２０は、例えば、図示しない光伝送路（例えば、光ファイバ）を介して通信可能なように接続されている。ノード２０Ａ～Ｄは、光伝送路３０Ａにより通信可能なように接続されている。また、ノード２０Ｅ～Ｈは、光伝送路３０Ｂにより通信可能なように接続されている。また、ノード２０Ｉ～Ｌは、光伝送路３０Ｃにより通信可能なように接続されている。

【0020】

また、ノード２０Ｃとノード２０Ｅとが、光伝送路３０Ｄにより通信可能なように接続されている。また、ノード２０Ｄとノード２０Ｉとが、光伝送路３０Ｅにより通信可能なように接続されている。また、ノード２０Ｈとノード２０Ｊとが、光伝送路３０Ｆにより通信可能なように接続されている。なお、光伝送路３０Ａ～Ｆには、光の伝送損失を補償する光増幅器が含まれていてもよい。

【0021】

なお、図１の例では、光伝送路３０Ａ～Ｃのネットワークトポロジはリング型であるが、本開示はこれに限定されない。各ノード２０のネットワークトポロジは、例えば、ポイントツーポイント型、スター型、またはメッシュ型等でもよい。

【0022】

＜ノード２０の構成＞
次に、図２を参照し、実施形態に係るノード２０の構成について説明する。図２は、実施形態に係るノード２０の構成の一例を示す図である。

【0023】

ノード２０は、入力ＭＣＦ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ、マルチコア光ファイバ）２０１、マルチコア光アンプ２０２Ａ、マルチコア光スイッチ２０３、マルチコア光アンプ２０４Ａ、ファンアウト２０５、光回線スイッチ２０６、ＷＳＳ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ、波長選択型スイッチ）２０８、ＴＲＰＤ（Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ、送受信器）２０７、ファンイン２０９、マルチコア光アンプ２０４Ｂ、マルチコア光アンプ２０２Ｂ、出力ＭＣＦ２１０、及びノードコントローラ２１１を有する。

【0024】

入力ＭＣＦ２０１及び出力ＭＣＦ２１０は、一つのクラッドの中に複数のコアが配置された光ファイバ（ＭＣＦ）である。なお、ＭＣＦでは、コアごとに異なるデータを送信できるため、１本のファイバで送信できるデータ量（伝送容量）を増加させることができる。
なお、ＭＣＦのような多重方式は、空間分割多重方式（ＳＤＭ：Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）とも称されている。

【0025】

入力ＭＣＦ２０１及び出力ＭＣＦ２１０は、例えば、コア間の間隔を離し、コア間のクロストークを抑えた光ファイバである非結合型ＭＣＦでもよい。この場合、入力ＭＣＦ２０１及び出力ＭＣＦ２１０は、例えば、７つのコアを有する非結合型ＭＣＦでもよい。なお、非結合型ＭＣＦでは、それぞれのコアを独立した光伝送路として用いることができるため、従来のＳＭＦ用に開発された光通信技術の少なくとも一部を活用（流用）することが可能である。

【0026】

入力ＭＣＦ２０１は、他のノード２０からの光信号を入力する。マルチコア光アンプ２０２Ａは、入力ＭＣＦ２０１の伝送損失をマルチコアファイバ単位で補償する。マルチコア光スイッチ２０３は、マルチコア光アンプ２０２ＡからのＭＣＦのマルチコア単位のスイッチングを行う。

【0027】

マルチコア光アンプ２０４Ａは、マルチコア光スイッチ２０３のＤｒｏｐポートからの光信号の損失を補償する。ファンアウト２０５は、マルチコア光アンプ２０４からマルチコア単位の光信号をシングルコア（ＳＭＦ）単位に分離する。光回線スイッチ２０６は、ファンアウト２０５からのシングルコア単位の光信号を切り替える。

【0028】

ＷＳＳ２０８は、波長単位の切り替え、および、ＴＲＰＤ２０７へのＡｄｄ／Ｄｒｏｐを行う。ＴＲＰＤ２０７は、ＷＳＳからのトラフィックを受信、またはＷＳＳへトラフィックを送信する。ファンイン２０９は、ＷＳＳ２０８からのシングルコア単位の光信号をマルチコア単位に束ねる。マルチコア光アンプ２０４Ｂは、ファンイン２０９からのマルチコア単位の光信号の損失を補償する。

【0029】

また、マルチコア光スイッチ２０３は、マルチコア光アンプ２０４Ｂの光信号をＡｄｄポートで受けマルチコア単位のスイッチングを行う。マルチコア光アンプ２０２Ｂは、マルチコア光スイッチ２０３からの光信号の損失を補償する。出力ＭＣＦ２１０は、マルチコア光アンプ２０２Ｂからの光信号を伝送する。ノードコントローラ２１１は、ノード２０内の各デバイスを制御する。

【0030】

＜制御装置１０の構成＞
次に、図３を参照し、実施形態に係る制御装置１０の構成について説明する。図３は、実施形態に係る制御装置１０の構成の一例を示す図である。制御装置１０は、受信部１１、及び制御部１２を有する。これら各部は、制御装置１０にインストールされた１以上のプログラムと、制御装置１０のプロセッサ１０１、及びメモリ１０２等のハードウェアとの協働により実現されてもよい。

【0031】

受信部１１は、データを送信するノード２０（始点ノード）からデータを受信するノード２０（終点ノード）までの経路（光通信経路）を設定する要求（パスリクエスト）を、始点ノードから受信する。

【0032】

制御部１２は、始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する。

【0033】

＜ハードウェア構成＞
図４は、実施形態に係る制御装置１０のハードウェア構成例を示す図である。図４の例では、制御装置１０（コンピュータ１００）は、プロセッサ１０１、メモリ１０２、通信インターフェイス１０３を含む。これら各部は、バス等により接続されてもよい。メモリ１０２は、プログラム１０４の少なくとも一部を格納する。通信インターフェイス１０３は、他のネットワーク要素との通信に必要なインターフェイスを含む。

【0034】

プログラム１０４が、プロセッサ１０１及びメモリ１０２等の協働により実行されると、コンピュータ１００により本開示の実施形態の少なくとも一部の処理が行われる。メモリ１０２は、ローカル技術ネットワークに適した任意のタイプのものであってもよい。メモリ１０２は、非限定的な例として、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体でもよい。また、メモリ１０２は、半導体ベースのメモリデバイス、磁気メモリデバイスおよびシステム、光学メモリデバイスおよびシステム、固定メモリおよびリムーバブルメモリなどの任意の適切なデータストレージ技術を使用して実装されてもよい。コンピュータ１００には１つのメモリ１０２のみが示されているが、コンピュータ１００にはいくつかの物理的に異なるメモリモジュールが存在してもよい。プロセッサ１０１は、任意のタイプのものであってよい。プロセッサ１０１は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、および非限定的な例としてマルチコアプロセッサアーキテクチャに基づくプロセッサの１つ以上を含んでよい。コンピュータ１００は、メインプロセッサを同期させるクロックに時間的に従属する特定用途向け集積回路チップなどの複数のプロセッサを有してもよい。

【0035】

本開示の実施形態は、ハードウェアまたは専用回路、ソフトウェア、ロジックまたはそれらの任意の組み合わせで実装され得る。いくつかの態様はハードウェアで実装されてもよく、一方、他の態様はコントローラ、マイクロプロセッサまたは他のコンピューティングデバイスによって実行され得るファームウェアまたはソフトウェアで実装されてもよい。

【0036】

本開示はまた、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に有形に記憶された少なくとも１つのコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は、プログラムモジュールに含まれる命令などのコンピュータ実行可能命令を含み、対象の実プロセッサまたは仮想プロセッサ上のデバイスで実行され、本開示のプロセスまたは方法を実行する。プログラムモジュールには、特定のタスクを実行したり、特定の抽象データ型を実装したりするルーチン、プログラム、ライブラリ、オブジェクト、クラス、コンポーネント、データ構造などが含まれる。プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態で望まれるようにプログラムモジュール間で結合または分割されてもよい。プログラムモジュールのマシン実行可能命令は、ローカルまたは分散デバイス内で実行できる。分散デバイスでは、プログラムモジュールはローカルとリモートの両方のストレージメディアに配置できる。

【0037】

本開示の方法を実行するためのプログラムコードは、１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい。これらのプログラムコードは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、またはその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはコントローラに提供される。プログラムコードがプロセッサまたはコントローラによって実行されると、フローチャートおよび／または実装するブロック図内の機能／動作が実行される。プログラムコードは、完全にマシン上で実行され、一部はマシン上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、一部はマシン上で、一部はリモートマシン上で、または完全にリモートマシンまたはサーバ上で実行される。

【0038】

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例には、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光ディスク媒体、半導体メモリ等が含まれる。磁気記録媒体には、例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ等が含まれる。光磁気記録媒体には、例えば、光磁気ディスク等が含まれる。光ディスク媒体には、例えば、ブルーレイディスク、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＣＤ－ＲＷ（ReWritable）等が含まれる。半導体メモリには、例えば、ソリッドステートドライブ、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory）等が含まれる。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0039】

＜処理＞
＜＜制御装置１０の処理＞＞
次に、図５から図７を参照し、実施形態に係る制御装置１０の処理の一例について説明する。図５は、実施形態に係る制御装置１０の処理の一例を示すフローチャートである。図６は、実施形態に係るコア管理ＤＢ（データベース）６０１に記録される情報の一例を示す図である。図７は、実施形態に係る経路の一例を示す図である。

【0040】

なお、図５の処理は、例えば、制御装置１０の受信部１１が、データを送信するノード２０（始点ノード）からデータを受信するノード２０（終点ノード）までの経路を設定する要求（パスリクエスト）を、始点ノードから受信した際に実行されてもよい。なお、パスリクエストには、例えば、始点ノードの識別情報、及び終点ノードの識別情報が含まれてもよい。

【0041】

ステップＳ１０１において、制御部１２は、コア管理ＤＢ６０１を参照して、始点ノードから終点ノードまでの経路上の各区間において、使用可能な（空いている、未使用な）１以上のＭＣＦのコアをそれぞれ特定する。本開示において、区間とは、始点ノードから終点ノードまでの経路上での、あるノード２０から他のノード２０までの伝送路のことである。

【0042】

ここで、制御部１２は、経路上の中継ノード（経路上の各ノード２０のうち、始点ノード２０及び終点ノード２０以外のノード２０）の数（ホップ数）が最小となる経路を特定してもよい。

【0043】

また、制御部１２は、コア管理ＤＢ６０１を参照して、始点ノードから終点ノードまでの経路で同一の波長で光信号を伝送可能となる経路を特定してもよい。これにより、例えば、中継ノードでの波長変換が不要となるため、始点ノードから終点ノードまでの経路での伝送遅延をより低減できる。この場合、制御部１２は、例えば、各区間において、使用可能な（空いている、未使用な）波長を特定してもよい。

【0044】

図６の例では、コア管理ＤＢ６０１には、区間ＩＤに対応付けて、送信元ノードＩＤ、及び送信先ノードＩＤが記録されている。また、区間ＩＤ、コアＩＤ、及び波長ＩＤの組み合わせに対応付けて、使用状況、及び特性が記録されている。

【0045】

区間ＩＤは、区間の識別情報である。送信元ノードＩＤは、当該区間のＭＣＦが接続されている送信元側のノード２０の識別情報である。送信先ノードＩＤは、当該区間のＭＣＦが接続されている送信先側のノード２０の識別情報である。

【0046】

コアＩＤは、当該区間のＭＣＦに含まれるコアの識別情報である。波長ＩＤは、当該コアで伝送可能な光信号の波長の識別情報である。使用状況は、当該コアで当該波長での使用状況である。使用状況には、当該コアで当該波長での光信号の伝送が行われていることを示す「使用中」、及び当該コアで当該波長での光信号の伝送が行われていないことを示す「未使用」が含まれてもよい。特性は、当該区間における当該コアに応じた、伝送に関する特性である。特性には、例えば、伝送速度、及び伝送距離等の情報が含まれてもよい。

【0047】

図６の例では、ノード２０Ｂからノード２０ＢＡまでの区間において、コアＣ１では、波長ＦＡが使用中であり、波長ＦＢは未使用である（使用中でない）ために使用可能であることが示されている。

【0048】

なお、コア管理ＤＢ６０１は、制御装置１０の内部の記憶装置に記録されてもよいし、制御装置１０の外部の記憶装置に記録されてもよい。コア管理ＤＢ６０１での区間ＩＤ、送信元ノードＩＤ、送信先ノードＩＤ、コアＩＤ、及び波長ＩＤの情報は、例えば、制御装置１０の管理者等により予め設定（登録）されていてもよい。コア管理ＤＢ６０１での使用状況の情報は、例えば、制御部１２が経路を設定、及び設定解除する際に、制御部１２が記録（更新）してもよい。

【0049】

続いて、制御部１２は、経路上の各区間での使用可能なコアの組み合わせのうち、未選択の組み合わせを選択する（ステップＳ１０２）。ここで、制御部１２は、例えば、始点ノードから中継ノードまでの第１区間における第１マルチコア光ファイバで第１コアを用い、当該中継ノードから終点ノードまでの第２区間における第２マルチコア光ファイバで第２コアを使用する経路を選択する。

【0050】

続いて、制御部１２は、選択した各区間でのコアの組み合わせを、特定の波長で用いる経路を設定する（ステップＳ１０３）。ここで、制御部１２は、当該経路上の各ノード２０へ、経路を設定するための各コマンドを送信してもよい。

【0051】

続いて、制御部１２は、特定の波長に対する、設定した経路での光信号の伝送の品質（光伝送路の品質）を取得（算出、推定、決定）する（ステップＳ１０４）。ここで、制御部１２は、例えば、ＯＳＮＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、光信号対雑音比）を、当該品質を示す値として算出してもよい。

【0052】

（終点ノード２０及び中継ノード２０の少なくとも一方にて光伝送路の品質を算出する例）
制御部１２は、終点ノード２０及び中継ノード２０の少なくとも一方にて算出（測定）された、光信号の伝送の品質を示す情報を、算出を行ったノード２０から取得してもよい。この場合、各ノード２０は、例えば、ファンアウト２０５等からの出力に基づいてＯＳＮＲ等の品質を測定するためのモニタ（測定装置）を有してもよい。

【0053】

この場合、各ノード２０が、後述するステップＳ１０６の判定処理を実行してもよい。そして、各ノード２０は、判定結果を制御装置１０へ通知するようにしてもよい。または、各ノード２０は、光信号の伝送の品質が閾値以下である場合、今回の送信に用いたコア以外の他のコアを用いる要求を送信元のノード２０へ送信してもよい。そして、当該要求を受信した送信元ノード２０は、他のコアに切り替えて光信号を伝送してもよい。

【0054】

（制御装置１０にて光伝送路の品質を推定する例）
制御部１２は、ＭＣＦの複数のコアのそれぞれの使用状況に基づいて、経路上の全区間における光伝送路の品質、及び経路上の各区間における光伝送路の品質の少なくとも一方を推定してもよい。この場合、制御部１２は、例えば、コア管理ＤＢ６０１を参照し、各区間における特定の波長での各コアでのクロストークの量を、特定の数式に基づいて推定（シミュレーション）してもよい。そして、制御部１２は、例えば、各区間における特定の波長での各コアでのクロストークの量に基づいて、経路上の全区間における光伝送路の品質（例えば、ＯＳＮＲ）の値を推定してもよい。

【0055】

続いて、制御部１２は、光伝送路の品質が特定の条件に合致するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。制御部１２は、光伝送路の品質が閾値以上である場合に、特定の条件に合致すると判定してもよい。また、制御部１２は、経路上の各区間での使用可能なコアの組み合わせにおいて、光伝送路の品質が最高値である場合に、特定の条件に合致すると判定してもよい。

【0056】

光伝送路の品質が特定の条件に合致する場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、ステップＳ１０２の処理へ進む。再度のステップＳ１０２の処理で、制御部１２は、例えば、始点ノードから中継ノードまでの第１区間における第１マルチコア光ファイバで第１コアとは異なる第３コアを用い、当該中継ノードから終点ノードまでの第２区間における第２マルチコア光ファイバで第２コアを使用する経路を選択する。これにより、例えば、ＭＣＦを用いたネットワークにおいて、コア間にクロストーク（交錯、混信、漏話、混線）が生じる場合でも、経路上の各区間のＭＣＦで使用するコアを適切に選択できる。一方、光伝送路の品質が特定の条件に合致場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、処理を終了する。

【0057】

図７を参照し、ノード２０Ｂが始点ノードであり、ノード２０Ｋが終点ノードである場合を例として説明する。この場合、制御部１２は、例えば、ノード２０Ａ、ノード２０Ｄ、ノード２０Ｉ、ノード２０Ｌの順に中継ノードを伝送される最小ホップ数の第１経路７０１を選択してもよい。そして、制御部１２は、例えば、ノード２０Ｃ、ノード２０Ｅ、ノード２０Ｈ、ノード２０Ｊの順に中継ノードを伝送される最小ホップの第２経路７０２を選択してもよい。

【0058】

そして、制御部１２は、第１経路７０１及び第２経路７０２のそれぞれについて、各区間で使用するコアと波長の組み合わせ毎に、光伝送路の品質が最高または閾値以上となる組み合わせを選択してもよい。

【0059】

＜＜ノード２０の処理＞＞
次に、図８を参照し、実施形態に係るノード２０の処理の一例について説明する。図８は、実施形態に係るノード２０の処理の一例を示すフローチャートである。図８の処理は、経路上の各ノード２０にて、制御装置１０からの各コマンドを受信した場合に実行されてもよい。

【0060】

ステップＳ２０１において、ノードコントローラ２１１は、経路を設定するためのコマンドを制御装置１０から受信する。ここで、当該コマンドには、区間を示す情報（例えば、送信元のノード２０の識別情報、及び送信先のノード２０の識別情報）、コアＩＤ、及び波長ＩＤが含まれてもよい。

【0061】

続いて、ノードコントローラ２１１は、ＴＲＰＤ２０７を制御し、ＴＲＰＤ２０７が送受信する光信号の波長を、制御装置１０により指定された波長に設定する（合わせる）（ステップＳ２０２）。

【0062】

続いて、ノードコントローラ２１１は、ＷＳＳ２０８を制御し、特定のシングルコアに設定された経路を収容する（光信号を伝送させる）（ステップＳ２０３）。

【0063】

続いて、ノードコントローラ２１１は、ファンイン２０９を制御し、ＷＳＳ２０８からのシングルコア単位の光信号を特定のＭＣＦのコアに収容する（ステップＳ２０４）。

【0064】

続いて、ノードコントローラ２１１は、マルチコア光スイッチ２０３を制御し、制御装置１０により指定された送信先となるように経路を切り替える（ステップＳ２０５）。なお、中継ノード２０では、ノードコントローラ２１１は、光回線スイッチ２０６を制御して、コアの切り替えを行う。

【0065】

＜その他＞
ＭＣＦを用いたネットワークでは、光ファイバの中にクロストークが生じない程度のピッチで各コアを設ける非結合型光ファイバであっても、多少のコア間クロストークが発生する。そのため、ＭＣＦを用いたネットワークでは、シングルコアファイバを用いたネットワークと比較して伝送特性が劣化する可能性がある。

【0066】

図９は、ＭＣＦを用いたネットワークでの光伝送路の品質のシミュレーション結果の一例を示す図である。図９の横軸はチャネル当たりの入力光パワー、縦軸はＳＮＲである。シミュレーションでの条件は、５０ＧＨｚ間隔での８０個の波長、チャネルスピード１００Ｇｂｐｓ、伝送距離５７５ｋｍ（例えば、東京－大阪間）、ホップ数を６つとしている。図９には、当該条件下でコア間のクロストークを－４０ｄＢから無限小（ｗ／ｏ）までの各値に対するＯＳＮＲの推定値が示されている。図９によれば、コア間のクロストークが大きくなるに従ってＯＳＮＲが悪化することが分かる。

【0067】

図１０は、実施形態に係る７コアのＭＣＦの断面の一例を示す図である。図１０の例では、コアＣ１～Ｃ７が１本の光ファイバＦ中に設けられている。中心部のコアであるコアＣ１は、他のコアＣ２～Ｃ７と比較して、隣接するコア数が多いため、クロストークの特性が悪い可能性がある。また、コアＣ２は、例えば、隣接する各コアＣ３、Ｃ１、及びＣ７のいずれかが特定の波長で使用されている場合、クロストークの特性が悪化する可能性がある。つまり、光伝送路の品質は、経路上の各区間（ノード間リンク）において使用するコアに依存する可能性があると考えられる。

【0068】

一方、本開示によれば、始点ノードで使用するＭＣＦの複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる特定のコアを使用する経路を設定する。そのため、ＭＣＦを用いるネットワークにおいて、伝送品質を向上させることができる

【0069】

＜変形例＞
制御装置１０は、一つの筐体に含まれる装置でもよいが、本開示の制御装置１０はこれに限定されない。制御装置１０の各部は、例えば１以上のコンピュータにより構成されるクラウドコンピューティングにより実現されていてもよい。また、制御装置１０とノード２０とを同一の筐体内に収容し、一体の制御装置として構成してもよい。

【0070】

また、制御装置１０の各機能部の少なくとも一部の処理を、ノード２０のノードコントローラ２１１（制御装置）等が実行するようにしてもよい。これらのような制御装置についても、本開示の「制御装置」の一例に含まれる。

【0071】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【0072】

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。
（付記１）
始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信する受信部と、
前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する制御部と、
を有する制御装置。
（付記２）
前記制御部は、
前記始点ノードから中継ノードまでの第１区間における第１マルチコア光ファイバで前記第１コアを用い、
前記中継ノードから前記終点ノードまでの第２区間における第２マルチコア光ファイバの複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第２コアを使用する経路を設定する、
付記１に記載の制御装置。
（付記３）
前記制御部は、
前記始点ノードから前記終点ノードまで同一の波長で光信号を伝送可能な経路を設定する、
付記２に記載の制御装置。
（付記４）
前記光伝送路の品質は、前記終点ノードで測定された光信号対雑音比である、
付記１に記載の制御装置。
（付記５）
前記制御部は、前記マルチコア光ファイバの複数のコアのそれぞれの使用状況に基づいて、前記光伝送路の品質を推定する、
付記１に記載の制御装置。
（付記６）
始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信し、
前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する、
制御方法。
（付記７）
始点ノードから終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信し、
前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
（付記８）
始点ノードと、
終点ノードと、
前記始点ノードから前記終点ノードまでの光通信経路を設定する要求を受信する受信部と、
前記始点ノードで使用するマルチコア光ファイバ（Ｍｕｌｔｉ Ｃｏｒｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ：ＭＣＦ）の複数のコアのそれぞれでの光伝送路の品質に基づいて、当該複数のコアに含まれる第１コアを使用する経路を設定する制御部と、
を有する、光通信システム。

【符号の説明】

【0073】

１ 光通信システム
１０ 制御装置
１１ 受信部
１２ 制御部
２０Ａ～Ｌ ノード
３０Ａ～F 光伝送路
１００ コンピュータ
１０１ プロセッサ
１０２ メモリ
１０３ 通信インターフェイス
１０４ プログラム
２０２Ａ マルチコア光アンプ
２０２Ｂ マルチコア光アンプ
２０３ マルチコア光スイッチ
２０４Ａ マルチコア光アンプ
２０４Ｂ マルチコア光アンプ
２０５ ファンアウト
２０６ 光回線スイッチ
２０９ ファンイン
２１１ ノードコントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】