光パケット交換システム
【課題】受信する光パケット信号の光信号対雑音比の変動を抑制する。
【解決手段】光パケット交換システムは、光パケット信号を送受信する複数のネットワークエレメント１０１を備える。各ネットワークエレメント１０１は、受信した光パケット信号ごとに光信号対雑音比を取得するＯＳＮＲ取得部１８と、所定時間内に受信した光パケット信号について、送信元のネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の平均値を算出する平均値算出部１９と、算出した光信号対雑音比の平均値と光信号対雑音比の目標値との差分を送信元のネットワークエレメント別に算出し、該差分を対応するネットワークエレメントに送信する差分情報送信部２０とを備える。差分情報を受信した送信元のネットワークエレメント１０１は、差分が小さくなるよう送信する光パケット信号の特性を調整する。
【解決手段】光パケット交換システムは、光パケット信号を送受信する複数のネットワークエレメント１０１を備える。各ネットワークエレメント１０１は、受信した光パケット信号ごとに光信号対雑音比を取得するＯＳＮＲ取得部１８と、所定時間内に受信した光パケット信号について、送信元のネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の平均値を算出する平均値算出部１９と、算出した光信号対雑音比の平均値と光信号対雑音比の目標値との差分を送信元のネットワークエレメント別に算出し、該差分を対応するネットワークエレメントに送信する差分情報送信部２０とを備える。差分情報を受信した送信元のネットワークエレメント１０１は、差分が小さくなるよう送信する光パケット信号の特性を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パケット単位でのパケット交換を可能とする光パケット交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）を用いた光伝送システムにおいて、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：wavelength selective switch）等を用いることで、波長単位のパス切替を行う技術が実用化されている。その次の技術として、切替を行う単位を例えばＩＰパケット（１０ＧＥｔｈｅｒ（10 Gigabit Ethernet（登録商標））信号等）一つ一つという細かい単位とし、各々を光パケットという形式に変換して、超高速の光スイッチで方路切り替えを行う光パケット交換方式が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＩＰパケットはデータが存在しない間は有意な情報が転送されておらず、その分だけ帯域が無駄になっているが、光パケット交換方式が実現すれば、データが存在しない時間帯を別のパケットが占有できることになる。従って、光パケット交換方式は、伝送路の帯域利用効率を飛躍的に高める可能性があり、将来の技術として有望視されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３５９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、光パケット交換方式においては、あるネットワークエレメントから送信された光パケット信号は、複数のネットワークエレメントによりスイッチングされた後、宛先のネットワークエレメントに到着する。あるネットワークエレメントに到着した光パケット信号は、様々なネットワークエレメントから送信されたものであり、また異なる経路を通ってきているので、それぞれ異なる光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Optical Signal to Noise Ratio）を有している。光パケット信号ごとに光信号対雑音比が大きく変動すると、ネットワークエレメントの光受信器は、光パケット信号を適切に受信することが難しくなる。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、受信する光パケット信号の光信号対雑音比の変動を抑制できる光パケット交換システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光パケット交換システムは、光パケット信号を送信する複数の送信側ネットワークエレメントと、送信側ネットワークエレメントから送信された光パケット信号を受信する受信側ネットワークエレメントとを備える。受信側ネットワークエレメントは、受信した光パケット信号ごとに光信号対雑音比を取得するＯＳＮＲ取得部と、所定時間内に受信した光パケット信号について、送信元の送信側ネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の平均値を算出する平均値算出部と、算出した光信号対雑音比の平均値と光信号対雑音比の目標値との差分を送信側ネットワークエレメント別に算出し、該差分を対応する送信側ネットワークエレメントに送信する差分情報送信部とを備える。送信側ネットワークエレメントは、差分が小さくなるよう送信する光パケット信号の特性を調整する。
【０００８】
送信側ネットワークエレメントは、光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整してもよい。
【０００９】
差分情報送信部は、所定時間内に受信した全光パケット信号の平均値を目標値としてもよい。
【００１０】
送信側ネットワークエレメントは、光パケット信号を増幅するとともに、光パケット信号の光信号対雑音比を推定し、該光信号対雑音比情報を光パケット信号に付加する光増幅装置をさらに備えてもよい。
【００１１】
光増幅装置は、入力された光パケット信号の光パワーと、当該光増幅装置の雑音指数とに基づいて、出力される光パケット信号の光信号対雑音比を推定してもよい。
【００１２】
光増幅装置は、推定した光信号対雑音比情報を光信号に変換し、光パケット信号の前または後に挿入してもよい。
【００１３】
送信側ネットワークエレメントは、監視制御信号を用いて、光信号対雑音比情報を受信側ネットワークエレメントに通知してもよい。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、受信する光パケット信号の光信号対雑音比の変動を抑制できる光パケット交換システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る光パケット交換システムを説明するための図である。
【図２】ネットワークエレメントの構成を説明するための図である。
【図３】ネットワークエレメントに到着した光パケット信号を示す図である。
【図４】各光パケット信号の経路を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係る光パケット交換装置における光信号対雑音比変動抑制制御を説明するための図である。
【図６】光増幅装置の構成を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、ＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号の一例を示す図である。
【図８】ＯＳＮＲ信号の構成を説明するための図である。
【図９】光増幅装置の変形例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、ＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号の別の例を示す図である。
【図１１】ネットワークエレメントの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る光パケット交換システムを説明するための図である。図１に示すように、光パケット交換システム１００は、第１〜第４ネットワークエレメント（ＮＥ）１０１Ａ〜１０１Ｄ（以下、総称する場合は「ネットワークエレメント１０１」と呼ぶ）を備える。なお、本実施の形態では、光パケット交換システム１００は４つのネットワークエレメントを有するが、光パケット交換システム１００は任意の数のネットワークエレメントを有することができる。
【００１９】
第１〜第４ネットワークエレメント１０１Ａ〜１０１Ｄは、光ファイバにより接続され、光パケットネットワークを構成している。具体的には、第１ネットワークエレメント１０１Ａと第２ネットワークエレメント１０１Ｂとが光ファイバ１０２Ａにより接続され、第１ネットワークエレメント１０１Ａと第３ネットワークエレメント１０１Ｃとが光ファイバ１０２Ｂにより接続され、第３ネットワークエレメント１０１Ｃと第４ネットワークエレメント１０１Ｄとが光ファイバ１０２Ｄにより接続されている。
【００２０】
図１に示すように、第１〜第４ネットワークエレメント１０１Ａ〜１０１Ｄは、光パケット交換装置１０Ａ〜１０Ｄと、第１光増幅装置２０Ａ１〜２０Ｄ１と、第２光増幅装置２０Ａ２〜２０Ｄ２と、監視制御部３０Ａ〜３０Ｄと、ＯＳＮＲ処理部３１Ａ〜３１Ｄとを備える。
【００２１】
図２は、ネットワークエレメントの構成を説明するための図である。図２に示すように、ネットワークエレメント１０１は、光パケット交換装置１０と、第１光増幅装置２１と、第２光増幅装置２２と、監視制御部３０と、ＯＳＮＲ処理部３１とを備える。光パケット交換装置１０は、光スイッチ部１２と、光パケット送信部１４と、光パケット受信部１５と、光カプラ１６とを備える。
【００２２】
外部からネットワークエレメント１０１に入力された光パケット信号は、光カプラ１６にて２つに分岐される。分岐した一方の光パケット信号は、光パケット交換装置１０の光スイッチ部１２に入力し、他方の光パケット信号は、ＯＳＮＲ処理部３１に入力する。
【００２３】
光パケット送信部１４は、クライアント側からクライアント信号を受信する。そして、光パケット送信部１４は、クライアント信号に宛先情報やパケット長情報などを付与することにより光パケット信号を生成する。光パケット送信部１４から出力された光パケット信号は、光スイッチ部１２に入力する。
【００２４】
光スイッチ部１２は、入力された光パケット信号の経路を切り替える２入力×３出力の光スイッチ装置である。光スイッチ部１２の第１入力ポート１１ａには、光カプラ１６から光パケット信号が入力される。また、光スイッチ部１２の第２入力ポート１１ｂには、光パケット送信部１４から光パケット信号が入力される。
【００２５】
光スイッチ部１２は、入力された光パケット信号の経路を切り替え、第１〜第３出力ポート１３ａ〜１３ｃのいずれかから出力する。光スイッチ部１２の第１出力ポート１３ａから出力された光パケット信号は、第１光増幅装置２１で増幅された後、外部に出力される。また、光スイッチ部１２の第２出力ポート１３ｂから出力された光パケット信号は、第２光増幅装置２２で増幅された後、外部に出力される。また、光スイッチ部１２の第３出力ポート１３ｃから出力された光パケット信号は、光パケット受信部１５に入力される。
【００２６】
光パケット受信部１５は、受信した光パケット信号を元のクライアント信号に復元し、クライアント側に出力する。
【００２７】
ＯＳＮＲ処理部３１は、ＯＳＮＲ取得部１８と、平均値算出部１９と、差分送信部２０とを備える。
【００２８】
ＯＳＮＲ取得部１８には、光カプラ１６から光パケット信号が入力される。ＯＳＮＲ取得部１８は、受信した光パケット信号ごとに光信号対雑音比を測定する。測定された光信号対雑音比情報は、平均値算出部１９および差分送信部に送られる。
【００２９】
平均値算出部１９は、所定時間内に受信した光パケット信号について、光パケット信号の送信元のネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の平均値を算出する。この送信元のネットワークエレメント別の光信号対雑音比の平均値を「送信元別平均光信号対雑音比」と呼ぶ。
【００３０】
差分送信部２０は、所定時間内に受信した全光パケット信号について、光信号対雑音比の平均値を算出する。この全光パケット信号の光信号対雑音比の平均値を「全平均光信号対雑音比」と呼ぶ。そして、差分送信部２０は、送信元別平均光信号対雑音比と全平均光信号対雑音比との差分を送信元のネットワークエレメント別に算出し、該差分情報を対応するネットワークエレメントに通知する。この差分情報の通知は、監視制御部３０により行う。
【００３１】
監視制御部３０は、ネットワークエレメント１０１内の構成要素、すなわち、光パケット交換装置１０、第１光増幅装置２１、第２光増幅装置２２、ＯＳＮＲ処理部３１を監視制御する。また、監視制御部３０は、光パケット信号とは波長の異なる監視制御信号（ＯＳＣ：Optical Supervisory Channel）を用いて、各ネットワークエレメント間で種々の情報（差分情報を含む）を通信する。
【００３２】
監視制御部３０は、他のネットワークエレメントから送信された差分情報を受信する。この差分情報は、光パケット送信部１４に送られる。差分情報を受信した光パケット送信部１４は、該差分が所定の閾値よりも小さくなるよう送信する光パケット信号の特性を調整する。具体的には、光パケット送信部１４は、該差分が小さくなるよう送信する光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整する。
【００３３】
次に、本実施形態に係る光パケット交換システム１００の動作について説明する。ここでは、図３に示すように、第１ネットワークエレメント１０１Ａ、第３ネットワークエレメント１０１Ｃから出力された光パケット信号♯１〜♯９が、所定時間内に第４ネットワークエレメント１０１Ｄに到着した場合を例として説明する。
【００３４】
図４は、各光パケット信号の経路を説明するための図である。図４は、例えば光パケット信号♯００１が第３ネットワークエレメント１０１Ｃから送信された後、第４ネットワークエレメント１０１Ｄに到着したことを表し、また、例えば光パケット信号♯００２が第１ネットワークエレメント１０１Ａから送信された後、第３ネットワークエレメント１０１Ｃを経由して第４ネットワークエレメント１０１Ｄに到着したことを表す。
【００３５】
例えば光パケット信号♯００１と♯００２は、異なる光パケット送信部から出力された光パケット信号であり、また通過した光増幅装置の数が異なる。すなわち、光パケット信号♯００１は、第１ネットワークエレメント１０１Ａの第２光増幅装置２２Ａおよび第３ネットワークエレメント１０１Ｃの第２光増幅装置２２Ｃを通過しており、光パケット信号♯００２は、第３ネットワークエレメント１０１Ｃの第２光増幅装置２２Ｃを通過している。従って、光パケット信号♯００１と♯００２は、通常、異なる光信号対雑音比を有する。連続する光パケット信号♯００１と♯００２の間の光信号対雑音比の変動が大きい場合、第４ネットワークエレメント１０１Ｄの光パケット交換装置１０Ｄの光パケット受信部は、適切に光パケット信号を受信することが難しくなる。そこで、本実施形態に係る光パケット交換システム１００においては、光信号対雑音比の変動を抑制する制御を行う。
【００３６】
図５は、本実施形態に係る光パケット交換装置における光信号対雑音比変動抑制制御を説明するための図である。図３および図４と同様に、第１ネットワークエレメント１０１Ａ、第３ネットワークエレメント１０１Ｃから出力された光パケット信号♯１〜♯９が、所定時間内に第４ネットワークエレメント１０１Ｄに到着した場合を考える。
【００３７】
第４ネットワークエレメント１０１ＤのＯＳＮＲ処理部３１ＤのＯＳＮＲ取得部１８は、到着した光パケット信号♯００１〜♯００９の光信号対雑音比を測定する。ＯＳＮＲ取得部１８により測定された光パケット信号♯００１〜♯００９の光信号対雑音比Ｅ００１〜Ｅ００９は、平均値算出部１９および差分送信部２０に送られる。
【００３８】
平均値算出部１９は、光パケット信号♯００１〜♯００９の送信元の光ネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の雑音比を算出する。本例では、光パケット信号♯００２，♯００５，♯００６，♯００８は第１ネットワークエレメント１０１Ａを送信元とするので、これらの光パケット信号の光信号対雑音比Ｅ００２，Ｅ００５，Ｅ００６，Ｅ００８の平均値ＡＶＧ−Ａ（送信元別平均光信号対雑音比）を算出する。また、光パケット信号♯００１，♯００３，♯００４，♯００７，♯００９は第３ネットワークエレメント１０１Ｃを送信元とするので、これらの光パケット信号の光信号対雑音比Ｅ００１，Ｅ００３，Ｅ００４，Ｅ００７，Ｅ００９の平均値ＡＶＧ−Ｃ（送信元別平均光信号対雑音比）を算出する。
【００３９】
差分送信部２０は、全光パケット信号♯００１〜♯００９について、光信号対雑音比の平均値ＡＶＧ−ＡＬＬ（全平均光信号対雑音比）を算出する。そして、差分送信部２０は、第１ネットワークエレメント１０１Ａに関してＡＶＧ−ＡとＡＶＧ−ＡＬＬとの差分ΔＡを算出し、この差分ΔＡを第１ネットワークエレメント１０１Ａに通知する。また、差分送信部２０は、第３ネットワークエレメント１０１Ｃに関してＡＶＧ−ＣとＡＶＧ−ＡＬＬとの差分ΔＣを算出し、この差分ΔＣを第３ネットワークエレメント１０１Ｃに通知する。上述したように、この差分ΔＡ，ΔＣの通知は、監視制御信号を用いて行う。
【００４０】
差分ΔＡの通知を受けた第１ネットワークエレメント１０１Ａの光パケット交換装置１０Ａの光パケット送信部１４は、該差分ΔＡが所定の閾値よりも小さくなるように、送信する光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整する。
【００４１】
同じように、差分ΔＣの通知を受けた第３ネットワークエレメント１０１Ｃの光パケット交換装置１０Ｃの光パケット送信部１４は、該差分ΔＣが所定の閾値よりも小さくなるように、送信する光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整する。
【００４２】
以上のような制御を行うことにより、第４ネットワークエレメント１０１Ｄに入力される光パケット信号の光信号対雑音比の変動を抑制でき、適切に光パケット信号を受信することができる。
【００４３】
上記の説明では、第１ネットワークエレメント１０１Ａおよび第３ネットワークエレメント１０１Ｃを送信側のネットワークエレメントとし、第４ネットワークエレメント１０１Ｄを受信側のネットワークエレメントとしたが、どのネットワークエレメントが送信側または受信側のネットワークエレメントとなってもよい。
【００４４】
本実施形態では、差分送信部２０は、送信元別平均光信号対雑音比と全平均光信号対雑音比との差分を算出したが、送信元別平均光信号対雑音比と所定の目標値との差分を算出してもよい。この場合、受信側のネットワークエレメントに入力する光パケット信号の光信号対雑音比が所定の目標値に近づくので、光信号対雑音比の変動を抑制できる。
【００４５】
各ネットワークエレメントが送信する光パケット信号は、波長多重光パケット信号であってもよい。この場合、各波長ごとに、上記の光信号対雑音比変動抑制制御を行ってもよい。
【００４６】
図６は、光増幅装置の構成を説明するための図である。図６に示す光増幅装置７０は、例えばネットワークエレメント内に配置することができる。この光増幅装置７０によれば、光パケット信号に光信号対雑音比情報を付加することができる。この光増幅装置７０を光パケット交換システムに用いれば、光信号対雑音比の取得が容易となる。
【００４７】
図６に示すように、光増幅装置７０は、第１光カプラ７１と、モニタ部７２と、ＯＳＮＲ処理部７３と、第２光カプラ７４と、ＥＤＦ（Erbiumu Doped Fiber）７５とを備える。
【００４８】
光増幅装置７０に入力された光パケット信号は、第１光カプラ７１にて２つに分岐される。一方の光パケット信号は第２光カプラ７４に送られ、他方の光パケット信号はモニタ部７２に送られる。モニタ部７２は、入力された他方の光パケット信号の光パワーを検出する。
【００４９】
ＯＳＮＲ処理部７３は、ＯＳＮＲ取得部７６と、ＯＳＮＲ情報生成部７７と、光信号生成部７８とを備える。ＯＳＮＲ取得部７６は、モニタ部７２にてモニタされた光パケット信号の光パワーと、ＥＤＦ７５の雑音指数とに基づいて、ＥＤＦ７５から出力される光パケット信号の光信号対雑音比を推定する。入力光パワーと雑音指数に基づく光信号対雑音比の推定方法は、特開２０００−２３２４３３号公報などに開示がある。
【００５０】
ＯＳＮＲ情報生成部７７は、ＯＳＮＲ取得部７６にて推定された光信号対雑音比情報を光パケット信号に付与可能な形式に変換する。具体的には、光信号対雑音比情報に前にプリアンブルを付与する。光信号生成部７８は、ＯＳＮＲ情報生成部７７にて生成された信号を光信号に変換して出力する。この光信号を「ＯＳＮＲ信号」と呼ぶ。ＯＳＮＲ信号は、第２光カプラ７４により、第１光カプラ７１にて分岐された一方の光パケット信号の前に挿入される。このＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号は、ＥＤＦ７５により増幅された後、出力ポートＯＵＴから出力される。
【００５１】
図７（ａ）〜（ｃ）は、ＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号の一例を示す。図７（ａ）は、光スイッチ送信部から送信された光パケット信号を示す。光パケット信号は、データの前にヘッダが設けられ、ヘッダの前にプリアンブルが設けられている。そして、光パケット信号のプリアンブルの前に、送信時の光信号対雑音比情報を有するＯＳＮＲ信号０が付加されている。
【００５２】
図７（ｂ）は、１つ目の光増幅装置７０を通過後の光パケット信号を示す。１つ目の光増幅装置７０を通過することにより、ＯＳＮＲ信号０の前に、１つ目の光増幅装置７０を通過後の光信号対雑音比情報を有するＯＳＮＲ信号１が付加されている。
【００５３】
図７（ｃ）は、２つ目の光増幅装置７０を通過後の光パケット信号を示す。２つ目の光増幅装置７０を通過することにより、ＯＳＮＲ信号１の前に、２つ目の光増幅装置７０を通過後の光信号対雑音比情報を有するＯＳＮＲ信号２が付加されている。このように、光増幅装置７０を通過する毎に、光パケット信号の前にＯＳＮＲ信号が追加されていく。
【００５４】
図８は、ＯＳＮＲ信号の構成を説明するための図である。図８に示すように、ＯＳＮＲ信号Ｎは、Ｎ番目の光増幅装置７０を通過後の光信号対雑音比情報であるデータＮの前に、プリアンブルを備える。これは、受信側のネットワークエレメントにおいてデータＮを確実に受信可能とするためである。
【００５５】
図６に示す光増幅装置７０を図１の光パケット交換システム１００のネットワークエレメントに用いる場合、ＯＳＮＲ取得部は、受信した光パケット信号を解析し、先頭に付加されたＯＳＮＲ信号を抽出する。そして、取得したＯＳＮＲ信号から、光信号対雑音比を取得する。この光信号対雑音比は、最後に通過した光増幅装置により付加されたものであるので、受信した光パケット信号の実際の光信号対雑音比に近い値とみなすことができる。
【００５６】
図９は、光増幅装置の変形例を示す。図９に示す光増幅装置７０は、ＥＤＦ７５の後で光パケット信号にＯＳＮＲ信号が付加される点が図６に示す光増幅装置と異なっている。
【００５７】
上記の実施形態においては、光パケット信号のプリアンブルの前にＯＳＮＲ信号を付加している。この場合、ＯＳＮＲ信号を挿入するタイミングが多少遅れてもプリアンブルに重畳されるだけであるので、光パケット信号のデータ本体には影響が生じない。しかしながら、ＯＳＮＲ信号を付加する位置は光パケット信号の前に限られず、光パケット信号の後であってもよい。この場合、ＯＳＮＲ信号が光パケット信号のデータ本体に重畳しないよう挿入タイミングを正確に調整すればよい。
【００５８】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、ＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号の別の例を示す。本例では、ネットワークエレメントを通過する毎にＯＳＮＲ信号が書き換えられる。
【００５９】
図１０（ａ）は、光スイッチ送信部から送信された光パケット信号を示す。図１０（ａ）に示すように、光パケット信号のプリアンブルの前に、送信時の光信号対雑音比情報を有するＯＳＮＲ信号０が付加されている。
【００６０】
図１０（ｂ）は、１つ目のネットワークエレメントを通過後の光パケット信号を示す。１つ目のネットワークエレメントを通過することにより、ＯＳＮＲ信号０がＯＳＮＲ信号１に書き換えられている。
【００６１】
図１０（ｃ）は、２つ目のネットワークエレメントを通過後の光パケット信号を示す。２つ目のネットワークエレメントを通過することにより、ＯＳＮＲ信号１がＯＳＮＲ信号２に書き換えられている。
【００６２】
図１１は、ネットワークエレメントの変形例を示す。図１１に示すネットワークエレメント１０１は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＯＳＮＲ信号を書き換えることができる。このネットワークエレメント１０１は、ＯＳＮＲ処理部３１がＯＳＮＲ信号生成部７９を備える点が、図２に示すネットワークエレメントと異なる。
【００６３】
ＯＳＮＲ信号生成部７９は、ＯＳＮＲ取得部１８で取得された光パケット信号の光信号対雑音比情報を光のＯＳＮＲ信号に変換し、光スイッチ部１２の入力ポートに出力する。光スイッチ部１２は、光パケット信号の前に対応するＯＳＮＲ信号が出力されるよう、光パケット信号およびＯＳＮＲ信号の出力タイミングを調整する。光スイッチ部１２は、光パケット信号をスイッチングする際に、光パケット信号に当初付加されていたＯＳＮＲ信号がカットされるよう、光スイッチを制御する。これにより、光パケット信号に付加される光信号対雑音比情報を最新の情報に書き換えることができる。
【００６４】
上記においては、光パケット信号に光信号対雑音比情報を付加して下流のネットワークエレメントに光信号対雑音比を通知したが、監視制御信号を用いて光信号対雑音比を通知してもよい。
【００６５】
図１に示すような光パケット交換システムにおいて、ネットワークエレメント間では、監視制御信号を用いた通信が常時行われている。光パケット信号の切替は、光パケット信号に付与された送信先情報に基づいて実施するため、各ネットワークエレメントの監視制御部は、あるパケット情報（送信元・送信先・パケットＩＤ）を持つ光パケット信号が、次にどのネットワークエレメントに送信されるかを知っている。このため、次のネットワークエレメントに、パケット情報および光信号対雑音比情報を送信することができる。
【００６６】
例えば、第１ネットワークエレメント１０１Ａの光パケット交換装置１０Ａにおいてある光パケット信号の切替を行う場合には、監視制御部３０Ａは、該光パケット信号が第２ネットワークエレメント１０１Ｂと第３ネットワークエレメント１０１Ｃのどちらに行くのか情報を持っている。従って、光パケット信号を第２ネットワークエレメント１０１Ｂに切り替えた場合、監視制御部３０Ａは、該光パケット信号のパケット情報および光信号対雑音比情報を第２ネットワークエレメント１０１Ｂの監視制御部３０Ｂに送信できる。また、光パケット信号を第３ネットワークエレメント１０１Ｃに切り替えた場合、監視制御部３０Ａは、該光パケット信号のパケット情報および光信号対雑音比情報を第３ネットワークエレメント１０１Ｃの監視制御部３０Ｃに送信できる。このようにして、順番に情報を伝達することにより、光パケット信号の光信号対雑音比情報を受信側のネットワークエレメントまで伝達できる。受信側のネットワークエレメントでは、この監視制御信号により伝達された光信号対雑音比情報を用いて、上記の光信号対雑音比変動抑制制御を行うことができる。
【００６７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 光パケット交換装置、 １２ 光スイッチ部、 １４ 光パケット送信部、 １５ 光パケット受信部、 １８ ＯＳＮＲ取得部、 １９ 平均値算出部、 ２０ 差分送信部、 ２１ 第１光増幅装置、 ２２ 第２光増幅装置、 ３０ 監視制御部、 ３１ ＯＳＮＲ処理部、 ７０ 光増幅装置、 ７９ ＯＳＮＲ信号生成部、 １００ 光パケット交換システム、 １０１ ネットワークエレメント。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光パケット単位でのパケット交換を可能とする光パケット交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）を用いた光伝送システムにおいて、波長選択スイッチ（ＷＳＳ：wavelength selective switch）等を用いることで、波長単位のパス切替を行う技術が実用化されている。その次の技術として、切替を行う単位を例えばＩＰパケット（１０ＧＥｔｈｅｒ（10 Gigabit Ethernet（登録商標））信号等）一つ一つという細かい単位とし、各々を光パケットという形式に変換して、超高速の光スイッチで方路切り替えを行う光パケット交換方式が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＩＰパケットはデータが存在しない間は有意な情報が転送されておらず、その分だけ帯域が無駄になっているが、光パケット交換方式が実現すれば、データが存在しない時間帯を別のパケットが占有できることになる。従って、光パケット交換方式は、伝送路の帯域利用効率を飛躍的に高める可能性があり、将来の技術として有望視されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３５９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、光パケット交換方式においては、あるネットワークエレメントから送信された光パケット信号は、複数のネットワークエレメントによりスイッチングされた後、宛先のネットワークエレメントに到着する。あるネットワークエレメントに到着した光パケット信号は、様々なネットワークエレメントから送信されたものであり、また異なる経路を通ってきているので、それぞれ異なる光信号対雑音比（ＯＳＮＲ：Optical Signal to Noise Ratio）を有している。光パケット信号ごとに光信号対雑音比が大きく変動すると、ネットワークエレメントの光受信器は、光パケット信号を適切に受信することが難しくなる。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、受信する光パケット信号の光信号対雑音比の変動を抑制できる光パケット交換システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光パケット交換システムは、光パケット信号を送信する複数の送信側ネットワークエレメントと、送信側ネットワークエレメントから送信された光パケット信号を受信する受信側ネットワークエレメントとを備える。受信側ネットワークエレメントは、受信した光パケット信号ごとに光信号対雑音比を取得するＯＳＮＲ取得部と、所定時間内に受信した光パケット信号について、送信元の送信側ネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の平均値を算出する平均値算出部と、算出した光信号対雑音比の平均値と光信号対雑音比の目標値との差分を送信側ネットワークエレメント別に算出し、該差分を対応する送信側ネットワークエレメントに送信する差分情報送信部とを備える。送信側ネットワークエレメントは、差分が小さくなるよう送信する光パケット信号の特性を調整する。
【０００８】
送信側ネットワークエレメントは、光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整してもよい。
【０００９】
差分情報送信部は、所定時間内に受信した全光パケット信号の平均値を目標値としてもよい。
【００１０】
送信側ネットワークエレメントは、光パケット信号を増幅するとともに、光パケット信号の光信号対雑音比を推定し、該光信号対雑音比情報を光パケット信号に付加する光増幅装置をさらに備えてもよい。
【００１１】
光増幅装置は、入力された光パケット信号の光パワーと、当該光増幅装置の雑音指数とに基づいて、出力される光パケット信号の光信号対雑音比を推定してもよい。
【００１２】
光増幅装置は、推定した光信号対雑音比情報を光信号に変換し、光パケット信号の前または後に挿入してもよい。
【００１３】
送信側ネットワークエレメントは、監視制御信号を用いて、光信号対雑音比情報を受信側ネットワークエレメントに通知してもよい。
【００１４】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、受信する光パケット信号の光信号対雑音比の変動を抑制できる光パケット交換システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る光パケット交換システムを説明するための図である。
【図２】ネットワークエレメントの構成を説明するための図である。
【図３】ネットワークエレメントに到着した光パケット信号を示す図である。
【図４】各光パケット信号の経路を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係る光パケット交換装置における光信号対雑音比変動抑制制御を説明するための図である。
【図６】光増幅装置の構成を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、ＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号の一例を示す図である。
【図８】ＯＳＮＲ信号の構成を説明するための図である。
【図９】光増幅装置の変形例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、ＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号の別の例を示す図である。
【図１１】ネットワークエレメントの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る光パケット交換システムを説明するための図である。図１に示すように、光パケット交換システム１００は、第１〜第４ネットワークエレメント（ＮＥ）１０１Ａ〜１０１Ｄ（以下、総称する場合は「ネットワークエレメント１０１」と呼ぶ）を備える。なお、本実施の形態では、光パケット交換システム１００は４つのネットワークエレメントを有するが、光パケット交換システム１００は任意の数のネットワークエレメントを有することができる。
【００１９】
第１〜第４ネットワークエレメント１０１Ａ〜１０１Ｄは、光ファイバにより接続され、光パケットネットワークを構成している。具体的には、第１ネットワークエレメント１０１Ａと第２ネットワークエレメント１０１Ｂとが光ファイバ１０２Ａにより接続され、第１ネットワークエレメント１０１Ａと第３ネットワークエレメント１０１Ｃとが光ファイバ１０２Ｂにより接続され、第３ネットワークエレメント１０１Ｃと第４ネットワークエレメント１０１Ｄとが光ファイバ１０２Ｄにより接続されている。
【００２０】
図１に示すように、第１〜第４ネットワークエレメント１０１Ａ〜１０１Ｄは、光パケット交換装置１０Ａ〜１０Ｄと、第１光増幅装置２０Ａ１〜２０Ｄ１と、第２光増幅装置２０Ａ２〜２０Ｄ２と、監視制御部３０Ａ〜３０Ｄと、ＯＳＮＲ処理部３１Ａ〜３１Ｄとを備える。
【００２１】
図２は、ネットワークエレメントの構成を説明するための図である。図２に示すように、ネットワークエレメント１０１は、光パケット交換装置１０と、第１光増幅装置２１と、第２光増幅装置２２と、監視制御部３０と、ＯＳＮＲ処理部３１とを備える。光パケット交換装置１０は、光スイッチ部１２と、光パケット送信部１４と、光パケット受信部１５と、光カプラ１６とを備える。
【００２２】
外部からネットワークエレメント１０１に入力された光パケット信号は、光カプラ１６にて２つに分岐される。分岐した一方の光パケット信号は、光パケット交換装置１０の光スイッチ部１２に入力し、他方の光パケット信号は、ＯＳＮＲ処理部３１に入力する。
【００２３】
光パケット送信部１４は、クライアント側からクライアント信号を受信する。そして、光パケット送信部１４は、クライアント信号に宛先情報やパケット長情報などを付与することにより光パケット信号を生成する。光パケット送信部１４から出力された光パケット信号は、光スイッチ部１２に入力する。
【００２４】
光スイッチ部１２は、入力された光パケット信号の経路を切り替える２入力×３出力の光スイッチ装置である。光スイッチ部１２の第１入力ポート１１ａには、光カプラ１６から光パケット信号が入力される。また、光スイッチ部１２の第２入力ポート１１ｂには、光パケット送信部１４から光パケット信号が入力される。
【００２５】
光スイッチ部１２は、入力された光パケット信号の経路を切り替え、第１〜第３出力ポート１３ａ〜１３ｃのいずれかから出力する。光スイッチ部１２の第１出力ポート１３ａから出力された光パケット信号は、第１光増幅装置２１で増幅された後、外部に出力される。また、光スイッチ部１２の第２出力ポート１３ｂから出力された光パケット信号は、第２光増幅装置２２で増幅された後、外部に出力される。また、光スイッチ部１２の第３出力ポート１３ｃから出力された光パケット信号は、光パケット受信部１５に入力される。
【００２６】
光パケット受信部１５は、受信した光パケット信号を元のクライアント信号に復元し、クライアント側に出力する。
【００２７】
ＯＳＮＲ処理部３１は、ＯＳＮＲ取得部１８と、平均値算出部１９と、差分送信部２０とを備える。
【００２８】
ＯＳＮＲ取得部１８には、光カプラ１６から光パケット信号が入力される。ＯＳＮＲ取得部１８は、受信した光パケット信号ごとに光信号対雑音比を測定する。測定された光信号対雑音比情報は、平均値算出部１９および差分送信部に送られる。
【００２９】
平均値算出部１９は、所定時間内に受信した光パケット信号について、光パケット信号の送信元のネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の平均値を算出する。この送信元のネットワークエレメント別の光信号対雑音比の平均値を「送信元別平均光信号対雑音比」と呼ぶ。
【００３０】
差分送信部２０は、所定時間内に受信した全光パケット信号について、光信号対雑音比の平均値を算出する。この全光パケット信号の光信号対雑音比の平均値を「全平均光信号対雑音比」と呼ぶ。そして、差分送信部２０は、送信元別平均光信号対雑音比と全平均光信号対雑音比との差分を送信元のネットワークエレメント別に算出し、該差分情報を対応するネットワークエレメントに通知する。この差分情報の通知は、監視制御部３０により行う。
【００３１】
監視制御部３０は、ネットワークエレメント１０１内の構成要素、すなわち、光パケット交換装置１０、第１光増幅装置２１、第２光増幅装置２２、ＯＳＮＲ処理部３１を監視制御する。また、監視制御部３０は、光パケット信号とは波長の異なる監視制御信号（ＯＳＣ：Optical Supervisory Channel）を用いて、各ネットワークエレメント間で種々の情報（差分情報を含む）を通信する。
【００３２】
監視制御部３０は、他のネットワークエレメントから送信された差分情報を受信する。この差分情報は、光パケット送信部１４に送られる。差分情報を受信した光パケット送信部１４は、該差分が所定の閾値よりも小さくなるよう送信する光パケット信号の特性を調整する。具体的には、光パケット送信部１４は、該差分が小さくなるよう送信する光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整する。
【００３３】
次に、本実施形態に係る光パケット交換システム１００の動作について説明する。ここでは、図３に示すように、第１ネットワークエレメント１０１Ａ、第３ネットワークエレメント１０１Ｃから出力された光パケット信号♯１〜♯９が、所定時間内に第４ネットワークエレメント１０１Ｄに到着した場合を例として説明する。
【００３４】
図４は、各光パケット信号の経路を説明するための図である。図４は、例えば光パケット信号♯００１が第３ネットワークエレメント１０１Ｃから送信された後、第４ネットワークエレメント１０１Ｄに到着したことを表し、また、例えば光パケット信号♯００２が第１ネットワークエレメント１０１Ａから送信された後、第３ネットワークエレメント１０１Ｃを経由して第４ネットワークエレメント１０１Ｄに到着したことを表す。
【００３５】
例えば光パケット信号♯００１と♯００２は、異なる光パケット送信部から出力された光パケット信号であり、また通過した光増幅装置の数が異なる。すなわち、光パケット信号♯００１は、第１ネットワークエレメント１０１Ａの第２光増幅装置２２Ａおよび第３ネットワークエレメント１０１Ｃの第２光増幅装置２２Ｃを通過しており、光パケット信号♯００２は、第３ネットワークエレメント１０１Ｃの第２光増幅装置２２Ｃを通過している。従って、光パケット信号♯００１と♯００２は、通常、異なる光信号対雑音比を有する。連続する光パケット信号♯００１と♯００２の間の光信号対雑音比の変動が大きい場合、第４ネットワークエレメント１０１Ｄの光パケット交換装置１０Ｄの光パケット受信部は、適切に光パケット信号を受信することが難しくなる。そこで、本実施形態に係る光パケット交換システム１００においては、光信号対雑音比の変動を抑制する制御を行う。
【００３６】
図５は、本実施形態に係る光パケット交換装置における光信号対雑音比変動抑制制御を説明するための図である。図３および図４と同様に、第１ネットワークエレメント１０１Ａ、第３ネットワークエレメント１０１Ｃから出力された光パケット信号♯１〜♯９が、所定時間内に第４ネットワークエレメント１０１Ｄに到着した場合を考える。
【００３７】
第４ネットワークエレメント１０１ＤのＯＳＮＲ処理部３１ＤのＯＳＮＲ取得部１８は、到着した光パケット信号♯００１〜♯００９の光信号対雑音比を測定する。ＯＳＮＲ取得部１８により測定された光パケット信号♯００１〜♯００９の光信号対雑音比Ｅ００１〜Ｅ００９は、平均値算出部１９および差分送信部２０に送られる。
【００３８】
平均値算出部１９は、光パケット信号♯００１〜♯００９の送信元の光ネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の雑音比を算出する。本例では、光パケット信号♯００２，♯００５，♯００６，♯００８は第１ネットワークエレメント１０１Ａを送信元とするので、これらの光パケット信号の光信号対雑音比Ｅ００２，Ｅ００５，Ｅ００６，Ｅ００８の平均値ＡＶＧ−Ａ（送信元別平均光信号対雑音比）を算出する。また、光パケット信号♯００１，♯００３，♯００４，♯００７，♯００９は第３ネットワークエレメント１０１Ｃを送信元とするので、これらの光パケット信号の光信号対雑音比Ｅ００１，Ｅ００３，Ｅ００４，Ｅ００７，Ｅ００９の平均値ＡＶＧ−Ｃ（送信元別平均光信号対雑音比）を算出する。
【００３９】
差分送信部２０は、全光パケット信号♯００１〜♯００９について、光信号対雑音比の平均値ＡＶＧ−ＡＬＬ（全平均光信号対雑音比）を算出する。そして、差分送信部２０は、第１ネットワークエレメント１０１Ａに関してＡＶＧ−ＡとＡＶＧ−ＡＬＬとの差分ΔＡを算出し、この差分ΔＡを第１ネットワークエレメント１０１Ａに通知する。また、差分送信部２０は、第３ネットワークエレメント１０１Ｃに関してＡＶＧ−ＣとＡＶＧ−ＡＬＬとの差分ΔＣを算出し、この差分ΔＣを第３ネットワークエレメント１０１Ｃに通知する。上述したように、この差分ΔＡ，ΔＣの通知は、監視制御信号を用いて行う。
【００４０】
差分ΔＡの通知を受けた第１ネットワークエレメント１０１Ａの光パケット交換装置１０Ａの光パケット送信部１４は、該差分ΔＡが所定の閾値よりも小さくなるように、送信する光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整する。
【００４１】
同じように、差分ΔＣの通知を受けた第３ネットワークエレメント１０１Ｃの光パケット交換装置１０Ｃの光パケット送信部１４は、該差分ΔＣが所定の閾値よりも小さくなるように、送信する光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整する。
【００４２】
以上のような制御を行うことにより、第４ネットワークエレメント１０１Ｄに入力される光パケット信号の光信号対雑音比の変動を抑制でき、適切に光パケット信号を受信することができる。
【００４３】
上記の説明では、第１ネットワークエレメント１０１Ａおよび第３ネットワークエレメント１０１Ｃを送信側のネットワークエレメントとし、第４ネットワークエレメント１０１Ｄを受信側のネットワークエレメントとしたが、どのネットワークエレメントが送信側または受信側のネットワークエレメントとなってもよい。
【００４４】
本実施形態では、差分送信部２０は、送信元別平均光信号対雑音比と全平均光信号対雑音比との差分を算出したが、送信元別平均光信号対雑音比と所定の目標値との差分を算出してもよい。この場合、受信側のネットワークエレメントに入力する光パケット信号の光信号対雑音比が所定の目標値に近づくので、光信号対雑音比の変動を抑制できる。
【００４５】
各ネットワークエレメントが送信する光パケット信号は、波長多重光パケット信号であってもよい。この場合、各波長ごとに、上記の光信号対雑音比変動抑制制御を行ってもよい。
【００４６】
図６は、光増幅装置の構成を説明するための図である。図６に示す光増幅装置７０は、例えばネットワークエレメント内に配置することができる。この光増幅装置７０によれば、光パケット信号に光信号対雑音比情報を付加することができる。この光増幅装置７０を光パケット交換システムに用いれば、光信号対雑音比の取得が容易となる。
【００４７】
図６に示すように、光増幅装置７０は、第１光カプラ７１と、モニタ部７２と、ＯＳＮＲ処理部７３と、第２光カプラ７４と、ＥＤＦ（Erbiumu Doped Fiber）７５とを備える。
【００４８】
光増幅装置７０に入力された光パケット信号は、第１光カプラ７１にて２つに分岐される。一方の光パケット信号は第２光カプラ７４に送られ、他方の光パケット信号はモニタ部７２に送られる。モニタ部７２は、入力された他方の光パケット信号の光パワーを検出する。
【００４９】
ＯＳＮＲ処理部７３は、ＯＳＮＲ取得部７６と、ＯＳＮＲ情報生成部７７と、光信号生成部７８とを備える。ＯＳＮＲ取得部７６は、モニタ部７２にてモニタされた光パケット信号の光パワーと、ＥＤＦ７５の雑音指数とに基づいて、ＥＤＦ７５から出力される光パケット信号の光信号対雑音比を推定する。入力光パワーと雑音指数に基づく光信号対雑音比の推定方法は、特開２０００−２３２４３３号公報などに開示がある。
【００５０】
ＯＳＮＲ情報生成部７７は、ＯＳＮＲ取得部７６にて推定された光信号対雑音比情報を光パケット信号に付与可能な形式に変換する。具体的には、光信号対雑音比情報に前にプリアンブルを付与する。光信号生成部７８は、ＯＳＮＲ情報生成部７７にて生成された信号を光信号に変換して出力する。この光信号を「ＯＳＮＲ信号」と呼ぶ。ＯＳＮＲ信号は、第２光カプラ７４により、第１光カプラ７１にて分岐された一方の光パケット信号の前に挿入される。このＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号は、ＥＤＦ７５により増幅された後、出力ポートＯＵＴから出力される。
【００５１】
図７（ａ）〜（ｃ）は、ＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号の一例を示す。図７（ａ）は、光スイッチ送信部から送信された光パケット信号を示す。光パケット信号は、データの前にヘッダが設けられ、ヘッダの前にプリアンブルが設けられている。そして、光パケット信号のプリアンブルの前に、送信時の光信号対雑音比情報を有するＯＳＮＲ信号０が付加されている。
【００５２】
図７（ｂ）は、１つ目の光増幅装置７０を通過後の光パケット信号を示す。１つ目の光増幅装置７０を通過することにより、ＯＳＮＲ信号０の前に、１つ目の光増幅装置７０を通過後の光信号対雑音比情報を有するＯＳＮＲ信号１が付加されている。
【００５３】
図７（ｃ）は、２つ目の光増幅装置７０を通過後の光パケット信号を示す。２つ目の光増幅装置７０を通過することにより、ＯＳＮＲ信号１の前に、２つ目の光増幅装置７０を通過後の光信号対雑音比情報を有するＯＳＮＲ信号２が付加されている。このように、光増幅装置７０を通過する毎に、光パケット信号の前にＯＳＮＲ信号が追加されていく。
【００５４】
図８は、ＯＳＮＲ信号の構成を説明するための図である。図８に示すように、ＯＳＮＲ信号Ｎは、Ｎ番目の光増幅装置７０を通過後の光信号対雑音比情報であるデータＮの前に、プリアンブルを備える。これは、受信側のネットワークエレメントにおいてデータＮを確実に受信可能とするためである。
【００５５】
図６に示す光増幅装置７０を図１の光パケット交換システム１００のネットワークエレメントに用いる場合、ＯＳＮＲ取得部は、受信した光パケット信号を解析し、先頭に付加されたＯＳＮＲ信号を抽出する。そして、取得したＯＳＮＲ信号から、光信号対雑音比を取得する。この光信号対雑音比は、最後に通過した光増幅装置により付加されたものであるので、受信した光パケット信号の実際の光信号対雑音比に近い値とみなすことができる。
【００５６】
図９は、光増幅装置の変形例を示す。図９に示す光増幅装置７０は、ＥＤＦ７５の後で光パケット信号にＯＳＮＲ信号が付加される点が図６に示す光増幅装置と異なっている。
【００５７】
上記の実施形態においては、光パケット信号のプリアンブルの前にＯＳＮＲ信号を付加している。この場合、ＯＳＮＲ信号を挿入するタイミングが多少遅れてもプリアンブルに重畳されるだけであるので、光パケット信号のデータ本体には影響が生じない。しかしながら、ＯＳＮＲ信号を付加する位置は光パケット信号の前に限られず、光パケット信号の後であってもよい。この場合、ＯＳＮＲ信号が光パケット信号のデータ本体に重畳しないよう挿入タイミングを正確に調整すればよい。
【００５８】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、ＯＳＮＲ信号が付加された光パケット信号の別の例を示す。本例では、ネットワークエレメントを通過する毎にＯＳＮＲ信号が書き換えられる。
【００５９】
図１０（ａ）は、光スイッチ送信部から送信された光パケット信号を示す。図１０（ａ）に示すように、光パケット信号のプリアンブルの前に、送信時の光信号対雑音比情報を有するＯＳＮＲ信号０が付加されている。
【００６０】
図１０（ｂ）は、１つ目のネットワークエレメントを通過後の光パケット信号を示す。１つ目のネットワークエレメントを通過することにより、ＯＳＮＲ信号０がＯＳＮＲ信号１に書き換えられている。
【００６１】
図１０（ｃ）は、２つ目のネットワークエレメントを通過後の光パケット信号を示す。２つ目のネットワークエレメントを通過することにより、ＯＳＮＲ信号１がＯＳＮＲ信号２に書き換えられている。
【００６２】
図１１は、ネットワークエレメントの変形例を示す。図１１に示すネットワークエレメント１０１は、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＯＳＮＲ信号を書き換えることができる。このネットワークエレメント１０１は、ＯＳＮＲ処理部３１がＯＳＮＲ信号生成部７９を備える点が、図２に示すネットワークエレメントと異なる。
【００６３】
ＯＳＮＲ信号生成部７９は、ＯＳＮＲ取得部１８で取得された光パケット信号の光信号対雑音比情報を光のＯＳＮＲ信号に変換し、光スイッチ部１２の入力ポートに出力する。光スイッチ部１２は、光パケット信号の前に対応するＯＳＮＲ信号が出力されるよう、光パケット信号およびＯＳＮＲ信号の出力タイミングを調整する。光スイッチ部１２は、光パケット信号をスイッチングする際に、光パケット信号に当初付加されていたＯＳＮＲ信号がカットされるよう、光スイッチを制御する。これにより、光パケット信号に付加される光信号対雑音比情報を最新の情報に書き換えることができる。
【００６４】
上記においては、光パケット信号に光信号対雑音比情報を付加して下流のネットワークエレメントに光信号対雑音比を通知したが、監視制御信号を用いて光信号対雑音比を通知してもよい。
【００６５】
図１に示すような光パケット交換システムにおいて、ネットワークエレメント間では、監視制御信号を用いた通信が常時行われている。光パケット信号の切替は、光パケット信号に付与された送信先情報に基づいて実施するため、各ネットワークエレメントの監視制御部は、あるパケット情報（送信元・送信先・パケットＩＤ）を持つ光パケット信号が、次にどのネットワークエレメントに送信されるかを知っている。このため、次のネットワークエレメントに、パケット情報および光信号対雑音比情報を送信することができる。
【００６６】
例えば、第１ネットワークエレメント１０１Ａの光パケット交換装置１０Ａにおいてある光パケット信号の切替を行う場合には、監視制御部３０Ａは、該光パケット信号が第２ネットワークエレメント１０１Ｂと第３ネットワークエレメント１０１Ｃのどちらに行くのか情報を持っている。従って、光パケット信号を第２ネットワークエレメント１０１Ｂに切り替えた場合、監視制御部３０Ａは、該光パケット信号のパケット情報および光信号対雑音比情報を第２ネットワークエレメント１０１Ｂの監視制御部３０Ｂに送信できる。また、光パケット信号を第３ネットワークエレメント１０１Ｃに切り替えた場合、監視制御部３０Ａは、該光パケット信号のパケット情報および光信号対雑音比情報を第３ネットワークエレメント１０１Ｃの監視制御部３０Ｃに送信できる。このようにして、順番に情報を伝達することにより、光パケット信号の光信号対雑音比情報を受信側のネットワークエレメントまで伝達できる。受信側のネットワークエレメントでは、この監視制御信号により伝達された光信号対雑音比情報を用いて、上記の光信号対雑音比変動抑制制御を行うことができる。
【００６７】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００６８】
１０ 光パケット交換装置、 １２ 光スイッチ部、 １４ 光パケット送信部、 １５ 光パケット受信部、 １８ ＯＳＮＲ取得部、 １９ 平均値算出部、 ２０ 差分送信部、 ２１ 第１光増幅装置、 ２２ 第２光増幅装置、 ３０ 監視制御部、 ３１ ＯＳＮＲ処理部、 ７０ 光増幅装置、 ７９ ＯＳＮＲ信号生成部、 １００ 光パケット交換システム、 １０１ ネットワークエレメント。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パケット信号を送信する複数の送信側ネットワークエレメントと、前記送信側ネットワークエレメントから送信された光パケット信号を受信する受信側ネットワークエレメントとを備える光パケット交換システムであって、
前記受信側ネットワークエレメントは、
受信した光パケット信号ごとに光信号対雑音比を取得するＯＳＮＲ取得部と、
所定時間内に受信した光パケット信号について、送信元の送信側ネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の平均値を算出する平均値算出部と、
算出した光信号対雑音比の平均値と光信号対雑音比の目標値との差分を前記送信側ネットワークエレメント別に算出し、該差分を対応する送信側ネットワークエレメントに送信する差分情報送信部と、を備え、
前記送信側ネットワークエレメントは、前記差分が小さくなるよう送信する光パケット信号の特性を調整する、
ことを特徴とする光パケット交換システム。
【請求項２】
前記送信側ネットワークエレメントは、光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整することを特徴とする請求項１に記載の光パケット交換システム。
【請求項３】
前記差分情報送信部は、所定時間内に受信した全光パケット信号の平均値を前記目標値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の光パケット交換システム。
【請求項４】
前記送信側ネットワークエレメントは、光パケット信号を増幅するとともに、光パケット信号の光信号対雑音比を推定し、該光信号対雑音比情報を光パケット信号に付加する光増幅装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光パケット交換システム。
【請求項５】
前記光増幅装置は、入力された光パケット信号の光パワーと、当該光増幅装置の雑音指数とに基づいて、出力される光パケット信号の光信号対雑音比を推定することを特徴とする請求項４に記載の光パケット交換システム。
【請求項６】
前記光増幅装置は、推定した光信号対雑音比情報を光信号に変換し、前記光パケット信号の前または後に挿入することを特徴とする請求項４または５に記載の光パケット交換システム。
【請求項７】
前記送信側ネットワークエレメントは、監視制御信号を用いて、光信号対雑音比情報を前記受信側ネットワークエレメントに通知することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光パケット交換システム。
【請求項１】
光パケット信号を送信する複数の送信側ネットワークエレメントと、前記送信側ネットワークエレメントから送信された光パケット信号を受信する受信側ネットワークエレメントとを備える光パケット交換システムであって、
前記受信側ネットワークエレメントは、
受信した光パケット信号ごとに光信号対雑音比を取得するＯＳＮＲ取得部と、
所定時間内に受信した光パケット信号について、送信元の送信側ネットワークエレメント別に、光信号対雑音比の平均値を算出する平均値算出部と、
算出した光信号対雑音比の平均値と光信号対雑音比の目標値との差分を前記送信側ネットワークエレメント別に算出し、該差分を対応する送信側ネットワークエレメントに送信する差分情報送信部と、を備え、
前記送信側ネットワークエレメントは、前記差分が小さくなるよう送信する光パケット信号の特性を調整する、
ことを特徴とする光パケット交換システム。
【請求項２】
前記送信側ネットワークエレメントは、光パケット信号の光パワーおよび／または消光比を調整することを特徴とする請求項１に記載の光パケット交換システム。
【請求項３】
前記差分情報送信部は、所定時間内に受信した全光パケット信号の平均値を前記目標値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の光パケット交換システム。
【請求項４】
前記送信側ネットワークエレメントは、光パケット信号を増幅するとともに、光パケット信号の光信号対雑音比を推定し、該光信号対雑音比情報を光パケット信号に付加する光増幅装置をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光パケット交換システム。
【請求項５】
前記光増幅装置は、入力された光パケット信号の光パワーと、当該光増幅装置の雑音指数とに基づいて、出力される光パケット信号の光信号対雑音比を推定することを特徴とする請求項４に記載の光パケット交換システム。
【請求項６】
前記光増幅装置は、推定した光信号対雑音比情報を光信号に変換し、前記光パケット信号の前または後に挿入することを特徴とする請求項４または５に記載の光パケット交換システム。
【請求項７】
前記送信側ネットワークエレメントは、監視制御信号を用いて、光信号対雑音比情報を前記受信側ネットワークエレメントに通知することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光パケット交換システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３８６４１（Ｐ２０１３−３８６４１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３８８７（Ｐ２０１１−１７３８８７）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００２３７６６２）富士通テレコムネットワークス株式会社 (682)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００２３７６６２）富士通テレコムネットワークス株式会社 (682)
【Ｆターム（参考）】
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