JP5614253B2 - 波長分散補償設計方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば光ネットワークにおける波長分散補償を設計する方法及び装置に関する。

光ファイバ等の光伝送路を介して伝送される光信号の品質は、波長分散（Chromatic Dispersion）に依存する。このため、長距離光伝送においては、波長分散の影響による光信号の波形劣化を抑圧するために、光伝送路上に一又は複数の波長分散補償器が設けられる。この場合、例えば、各波長の光信号が伝送されるパス（以下、「波長パス」）の残留波長分散が受信端において分散トレランス内に収まるように、各波長分散補償器の補償量が調整される。したがって、波長分散補償器の補償量の設計は、光信号の伝送品質を改善するために重要である。

光ネットワークの波長分散補償設計方法の１つとして、分散補償マップに従って補償量を決定する方法が提案されている。ここで通常、分散補償マップは任意の２点間（或いは、任意の２光ノード間）に対して提供されることが多い。分散補償マップに従って光ネットワーク中の波長分散補償器の補償量を設定することにより、上記任意の２点間を伝送する波長パスの波長分散の影響による波形劣化を抑えることが可能になる。

しかしながら、分散補償マップに従って補償量を決定する方法では、光伝送路の波長分散の設計値と実際の波長分散との誤差や波長分散補償器の補償量が離散的であることにより生じる誤差が存在し、当該誤差の累積値は波長に依存する。また、近年の光波長分岐挿入ノード（ＯＡＤＭ：Optical Add Drop Multiplexer）や波長クロスコネクトノードが導入された光ネットワークでは、光ネットワーク中の任意の２点間に対して分散補償マップに従って波長分散補償器の補償量を設定したとしても、上記２点間中に含まれる別の任意の２点間に設定された波長パスに対しては、最適な補償量に設定されない可能性がある。このため、光ネットワーク上で使用されるすべての波長に対して所望の分散補償マップに適合する波長分散補償を実現することは困難である。

この問題を解決するため、例えば、複雑なトポロジを持つ光ネットワーク中から抽出した複数の波長パスの各終端点における残留波長分散の全てが、全ての波長パスに対して設定された許容残留波長分散範囲内となるように、各波長パスに備わった波長分散補償器の分散補償量を決定する設計方法が提案されている。この設計方法では、各波長パスの残留波長分散値と残留波長分散目標値との誤差の和が最小となるように補償量の候補値の最適な組み合わせが決定されることで、各波長分散補償器の補償量が設定される。

特開２００９−２１２５６５号公報

上述した設計方法では、補償量の候補値が予め複数種類設定されている（ないしは、用意されている）環境化で、これら複数種類の候補値から構成される多数の組み合わせの中から、最適な一つの組み合わせを決定する必要がある。このため、上述した設計方法では、混合整数計画法を用いることで、最適な一つの組み合わせを決定している。しかしながら、補償量の候補値の数が多くなればなるほど、候補値の組み合わせの数が膨大に膨れ上がってしまう。このため、混合整数計画法を用いる上述した設計方法では、膨大な数の組み合わせの中から最適な一つの組み合わせを決定するための演算量が非常に膨大なものになってしまいかねない。例えば、２３個のスパンを介して２６個の光ノードが接続されている光ネットワークを例に考える。各光ノードに波長分散補償器が設置され且つ各波長分散補償器に設定可能な候補値が２１種類ある（つまり、２１種類の異なる補償量を有する波長分散補償器のいずれかが各光ノードに設置される）とする。この場合、補償量の候補値の組み合わせの数は、２１^２６通りとなる。このような膨大の数の組み合わせの中から、最適な一つの組み合わせを決定することは、演算量の観点から見れば非常にハードルが高い。

本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、例えば波長分散補償の設計を行うための演算量を低減することが可能な波長分散補償設計方法及び装置を提供することを目的とする。

上記課題は、光伝送路を介して接続される複数の光ノードを有する光ネットワークにおいて、始端ノードと終端ノードとの間で光信号を伝送する複数の波長パスの波長分散補償を設計する波長分散補償設計方法によって解決される。波長分散補償設計方法は、算出工程と、決定工程とを備える。算出工程は、各波長パスの残留波長分散値が所定条件を満たすように、各波長パス上に配置される波長分散補償器の補償量の理想値を算出する。決定工程は、理想値に基づいて、波長分散補償器に適用される補償量の決定値を、波長分散補償器の補償量の候補として予め用意される複数の候補値から決定する。

上記課題は、光伝送路を介して接続される複数の光ノードを有する光ネットワークにおいて、始端ノードと終端ノードとの間で光信号を伝送する複数の波長パスの波長分散補償を設計する波長分散補償設計装置によって解決される。波長分散補償設計装置は、算出部と、決定部とを備える。算出部は、上述した算出工程において行われる動作と同様の動作を行う。決定部は、上述した決定部において行われる動作と同様の動作を行う。

以上説明した波長分散補償設計方法及び装置によれば、理想値を算出した後に、当該理想値に基づいて複数の候補値の中から決定値が決定される。このため、波長分散補償の設計を行うための演算量を低減することができる。

本実施形態の波長分散補償設計装置の構成を示すブロック図である。 第１動作例の概要を説明する図である。 本実施形態の波長分散補償設計方法が使用される光ネットワークの構成及び分散マップの一例を示す図である。 低優先度の波長パスの波長分散マップの例である。 第１動作例の流れ（つまり、波長分散補償設計の第１例の流れ）を示すフローチャートである。 波長パスの優先度が設定される光ネットワークの構成の一例を示す図である。 波長パスの優先度が設定される光ネットワークの構成の一例を示す図である。 第２動作例の流れ（つまり、波長分散補償設計の第２例の流れ）を示すフローチャートである。 第３動作例の流れ（つまり、波長分散補償設計の第３例の流れ）を示すフローチャートである。 第４動作例の流れ（つまり、波長分散補償設計の第４例の流れ）を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づいて説明する。

（１）波長分散補償設計システム
図１を参照して、本実施形態の波長分散補償設計装置１について説明する。図１は、本実施形態の波長分散補償設計装置１の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の波長分散補償設計装置１は、入力装置１１と、出力装置１２と、ドライブ装置１３と、補助記憶装置１４と、メモリ装置１５と、演算処理装置１６と、データベース１７とを備えている。入力装置１１と、出力装置１２と、ドライブ装置１３と、補助記憶装置１４と、メモリ装置１５と、演算処理装置１６と、データベース１７とは、システムバス１８を介して相互に接続されている。波長分散補償設計装置１は、専用の装置構成とすることもできるが、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ、ワークステーション等を適用してもよい。

入力装置１１は、ユーザ又はシステム設計者が操作するキーボード及びマウス等を有しており、各種データを入力する。出力装置１２は、波長分散補償設計装置１のプログラム（以降、“波長分散補償設計プログラム”と称する）を操作するのに必要な各種ウィンドウやデータ等を表示するディスプレイを有する。波長分散補償設計装置１にインストールされる波長分散補償設計プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体１９により提供される。波長分散補償設計プログラムを記緑した記録媒体１９はドライブ装置１３に装着され、記憶媒体１９に格納された波長分散補償設計プログラムが、記録媒体１９からドライブ装置１３を介して補助記憶装置１４にインストールされる。但し、波長分散補償設計プログラムを補助記憶装置１４に予めインストールしておいてもよいし、波長分散補償設計プログラムがネットワークを介したダウンロードによって提供されてもよい。

演算処理装置１６は、例えばＣＰＵであって、メモリ装置１５により読み出され格納されている波長分散補償設計プログラムに基づいて、各種演算や後述する各処理を含む波長分散補償設計装置１全体の処理を制御する。また、波長分散補償設計プログラムの実行中に必要な各種情報は、データベース１７から取得することができ、また格納することもできる。

（２）波長分散補償設計装置の第１動作例
図２から図５を参照して、波長分散補償設計装置１の第１動作例（つまり、波長分散補償設計方法の第１例）について説明する。

（２−１）第１動作例の概要
図２は、第１動作例の概要を説明する図である。図２に示す光ネットワークは、光波長分岐挿入ノードＡ、Ｄ、Ｇ及びＪを備える。各光波長分岐挿入ノードは、光波長分岐挿入器（ＯＡＤＭ：Optical Add Drop Multiplexer）を備え、波長毎に光信号を分岐する機能及び波長毎に光信号を挿入する機能を提供する。光波長分岐挿入ノードＡ及びＤ間には光中継ノードＢ及びＣが設けられている。光波長分岐挿入ノードＤ及びＧ間には光中継ノードＥ及びＦが設けられている。光波長分岐挿入ノードＧ及びＪ間には光中継ノードＨ及びＩが設けられている。各光中継ノードＢ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｈ及びＩは、光信号を増幅する光増幅器を備えている。尚、光波長分岐挿入ノードＡ、Ｄ、Ｇ及びＪも、光増幅器を備えていてもよい。本実施形態では、各ノードＡ〜Ｊは、波長分散補償器（ＤＣＭ：Dispersion Compensation Module）を備えていることが好ましい。但し、波長分散補償器は、全てのノードＡ〜Ｊが備えていなくともよい。

第１動作例では、各波長パス（又は、区間）に対して優先度が付与される。「波長パス」は、光ネットワーク上の始端ノードと終端ノードとの間で光信号を伝送する。図２に示す光ネットワークでは、任意の１組の光波長分岐挿入ノード間に波長パスが設定され得る。例えば、図２に示す例では、光波長分岐挿入ノードＡ及びＪ間に波長パスＨ１が設定され、光波長分岐挿入ノードＤ及びＧ間に波長パスＨ２が設定されている。波長パスＨ１及びＨ２には高い優先度が付与されている。他の区間には、優先度の低い波長パスＬ１〜Ｌ４が設定されていてもよい。例えば、図２に示す例では、光波長分岐挿入ノードＡ及びＧ間に波長パスＬ１が設定され、光波長分岐挿入ノードＡ及びＤ間に波長パスＬ２が設定され、光波長分岐挿入ノードＤ及びＪ間に波長パスＬ３が設定され、光波長分岐挿入ノードＧ及びＪ間に波長パスＬ４が定義されている。尚、波長パスＬ１〜Ｌ４は、光信号を伝送しない区間に対して仮想的に設定される波長パスを含んでいてもよい。

第１動作例では、各ノードＡ〜Ｊに設けられている波長分散補償器の補償量は、以下の条件を満たすように決定される。

具体的には、高優先度の波長パスについては、終端ノードにおける残留波長分散目標値が設定される。各高優先度の波長パスについて、終端ノードにおける残留波長分散値と残留波長分散目標値との誤差が算出される。そして、全ての高優先度の波長パスの誤差の和が最小化されるように、各波長分散補償器の補償量が決定される。図２に示す例では、波長パスＨ１及びＨ２に対してそれぞれ残留波長分散目標値Ｔ１及びＴ２が設定される。また、波長パスＨ１についてノードＪにおける残留波長分散値Ｄ１が算出され、波長パスＨ２についてノードＧにおける残留波長分散値Ｄ２が算出される。さらに、波長パスＨ１について誤差Δ１（＝Ｄ１−Ｔ１）が算出され、波長パスＨ２について誤差Δ２（＝Ｄ２−Ｔ２）が算出される。この場合、各波長分散補償器の補償量を決定するための条件として「誤差Δ１及び誤差Δ２の和を最小化する」が生成される。

一方で、低優先度の波長パスについては、終端ノードにおける残留波長分散トレランス（言い換えれば、許容残留波長分散範囲）が設定される。各低優先度の波長パスについて、終端ノードにおける残留波長分散値が残留波長分散トレランス内に収まることが制約条件として定義される。図２に示す例では、波長パスＬ１〜Ｌ４に対してそれぞれ残留波長分散トレランスが設定される。また、波長パスＬ１についてのノードＧにおける残留波長分散値、波長パスＬ２についてのノードＤにおける残留波長分散値、波長パスＬ３についてのノードＪにおける残留波長分散値、及び波長パスＬ４についてのノードＪにおける残留波長分散値が算出される。この場合、各波長分散補償器の補償量を決定するための条件として「波長パスＬ１〜Ｌ４の残留波長分散値がそれぞれ対応する残留波長分散トレランス内である」が生成される。

このように、第１動作例の設計方法では、高優先度の波長パスに対しては、残留波長分散値が最適化されるので、実際に光信号を伝送する波長パスの伝送品質は良好である。また、低優先度の波長パスであっても、所定の残留波長分散トレランスを満たしている。よって、低優先度の波長パスを利用して新たな波長パスを設定すれば、その新たな波長パスの伝送品質が著しく劣化することはない。

加えて、第１動作例では、波長分散補償器の補償量は、上述した条件を前提として、以下の順に決定される。具体的には、まず、波長分散補償器の補償量の候補として予め設定ないしは用意されている離散的な複数の値（ＤＣＭ候補値ないしはＤＣＭメニュー値）を考慮することなく、上述した条件を満たす各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される。言い換えれば、複数のＤＣＭメニュー値とは無関係に、上述した条件を満たす各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される。つまり、複数のＤＣＭメニュー値とは無関係に、高優先度の波長パスに対しては残留波長分散値が最適化され且つ低優先度の波長パスの残留波長分散値が残留波長分散トレランス内に収まるという条件を満たす各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される。尚、「ＤＣＭメニュー値を考慮することなく（無関係に）算出される理想値」とは、例えば「ＤＣＭメニュー値の値と同一にならなくともよい理想値」である。つまり、本実施形態の「理想値」とは、例えば、波長分散を補償するための理想的な（或いは、理論的には最適な又は好適な）補償量の値を示している。或いは、本実施形態の「理想値」とは、例えば、正常なないしは安定した光伝送を実現することができる程度に波長分散を補償することができる理想的な（或いは、理論的には最適な又は好適な）補償量の値を示している。従って、本実施形態の「理想値」は、離散的な値として予め用意されている複数のＤＣＭメニュー値のいずれかと同一にならない場合もあるし、同一になる場合もある。

その後、波長分散補償器毎に、複数のＤＣＭメニュー値の中から、算出された理想値に最も近い２つのＤＣＭメニュー値が選択される。その後、波長分散補償器毎に選択された２つのＤＣＭメニュー値の中から、上述した条件を満たす１つのＤＣＭメニュー値（つまり、各波長分散補償器の補償量として実際に適用される決定値）が決定される。つまり、波長分散補償器毎に選択された２つのＤＣＭメニュー値の中から、高優先度の波長パスに対しては残留波長分散値が最適化され且つ低優先度の波長パスの残留波長分散値が残留波長分散トレランス内に収まるという条件を満たす１つのＤＣＭメニュー値（つまり、各波長分散補償器の補償量として実際に適用される決定値）が決定される。

このように、第１動作例の設計方法では、ＤＣＭメニュー値を考慮することなく各波長分散補償器の補償量の理想値を算出した後に、当該算出した理想値に基づいてＤＣＭメニュー値の数を絞り込んでいる。その後、絞り込んだＤＣＭメニュー値から、実際に波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値が決定される。このため、ＤＣＭメニュー値の数を絞り込むことなく実際に波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値を決定する設計方法と比較して、各波長分散補償器の補償量を決定するための処理負荷を相対的に低減することができる。

図３は、本実施形態の波長分散補償設計方法が使用される光ネットワークの構成及び分散マップの一例を示す図である。この光ネットワークは、ノードＮ１〜Ｎ７を備える。各ノードＮ１〜Ｎ７は、波長分散補償器をそれぞれ備えている。各波長分散補償器に対して、それぞれ、ＤＣＭメニュー値が用意されている。図３では、例えば、ノードＮ５の波長分散補償器に対して、ＤＣＭメニュー値「−１０００、−９００、−８００」が用意されている。例えば、ノードＮ６の波長分散補償器に対して、ＤＣＭメニュー値「−２００、−１５０」が用意されている。例えば、ノードＮ７の波長分散補償器に対して、ＤＣＭメニュー値「−８００」が用意されている。尚、ノードＮ１〜Ｎ７の動作は、例えば、ネットワーク管理システムＮＭＳによって一元的に管理されている。

上記光ネットワークでは、波長パスＷＰ１〜ＷＰ４が設定されている。波長パスＷＰ１〜ＷＰ４は、それぞれ高優先度の波長パスである。波長分散マップは、波長パスＷＰ４について波長分散の状態を示している。図３の例では、ノードＮ５において「補償量＝−８００［ｐｓ／ｎｍ］」が選択され、ノードＮ６において「補償量＝−１５０［ｐｓ／ｎｍ］」が選択され、ノードＮ７において「補償量＝−８００［ｐｓ／ｎｍ］」が選択されている。これにより、残留波長分散値ＲＤ（４）が得られる。また、波長パスＷＰ４に対して、終端ノードであるノードＮ７における残留波長分散の目標値ＲＤｔａｒｇｅｔ（４）が設定されている。従って、波長パスＷＰ４についての残留波長分散誤差ＲＤｅｒｒｏｒ（４）＝ＲＤ（４）−Ｒｄｔａｒｇｅｔ（４）が算出される。波長パスＷＰ１〜ＷＰ３についても、残留波長分散誤差ＲＤｅｒｒｏｒ（１）〜ＲＤｅｒｒｏｒ（３）が算出される。このように、高優先度の波長パスについては、それぞれ、残留波長分散誤差が計算される。そして、これらの誤差の和が最小化されるように、各ノードの波長分散補償器の補償量が適切に選択される。

上記光ネットワークにおいて、高優先度の波長パスが設定されていない各区間に対して、それぞれ低優先度の波長パスが設定される。例えば、ノードＮ１からノードＮ５を経由してノードＮ４に至る区間に、低優先度の波長パスである波長パスＷＰ５が設定される。図４は、波長パスＷＰ５の波長分散マップの例である。ここでは、ノードＮ４において「補償量＝−６００［ｐｓ／ｎｍ］」が選択されている。尚、ノードＮ５においては、上述したように「補償量＝−８００［ｐｓ／ｎｍ］」が選択されている。これにより、残留波長分散値ＲＤ（５）が得られる。また、波長パスＷＰ５に対しては、終端ノードであるノードＮ４における残留波長分散トレランスＲＤｔｏｌｅｒａｎｃｅ（５）が設定される。残留波長分散トレランスは、許容可能な残留波長分散の上限値及び下限値により表される。同様に、他の低優先度の波長パスに対しても、それぞれ残留波長分散トレランスが設定される。そして、後で詳しく説明するように、各低優先度波長パスの終端における残留波長分散値が、それぞれ対応する残留波長分散トレランス内に収まるように、各ノードの波長分散補償器の補償量が適切に選択される。

加えて、第１動作例では、例えば各ノードＮ１からＮ７の波長分散補償器の補償量は、以下のように決定される。以下、ノードＮ５の波長分散補償器に着目して説明を進める。まず、ノードＮ５の波長分散補償器のＤＣＭメニュー値「−１０００、−９００、−８００」を考慮することなく、ノードＮ５の波長分散補償器の理想値が算出される。尚、ＤＣＭメニュー値「−１０００、−９００、−８００」を考慮しなくともよいため、算出される理想値は、ＤＣＭメニュー値「−１０００、−９００、−８００」のいずれとも異なっていてもよい。もちろん、算出の結果によっては、算出される理想値が、ＤＣＭメニュー値「−１０００、−９００、−８００」のいずれかと同一になってもよい。ここでは、例えば、理想値として「−９５０」が算出されたとする。その後、ＤＣＭメニュー値「−１０００、−９００、−８００」の中から、算出された理想値「−９５０」に最も近い２つのＤＣＭメニュー値（つまり、「−１０００及び−９００」）が選択される。その後、選択された２つのＤＣＭメニュー値「−１０００及び−９００」の中から、上述した条件を満たす１つのＤＣＭメニュー値（つまり、各波長分散補償器の補償量として実際に適用される決定値）が決定される。

（２−２）第１動作例の具体的な流れ
図５を参照しながら、第１動作例の具体的な流れについて説明する。図５は、第１動作例の流れ（つまり、波長分散補償設計の第１例の流れ）を示すフローチャートである。尚、図５に示すフローチャートは、例えば光ネットワークの設計時に、波長分散補償設計装置１により実行される。波長分散補償設計装置１は、演算処理装置１６が波長分散補償設計プログラムを実行することにより実現される。

図５に示すように、波長分散補償の設計のために必要な光ネットワーク情報が波長分散補償設計装置１に入力される（ステップＳ１１）。光ネットワーク情報は、例えば、光ネットワークのシステム設計者によって入力装置１１を介して波長分散補償設計装置１に入力される。入力された光ネットワーク情報は、例えばデータベース１７に格納される。演算処理装置１６は、後述する動作を行う都度、データベース１７に格納された光ネットワーク情報を参照する。光ネットワーク情報は、例えば、ネットワークトポロジ情報、ノード情報、スパン情報、波長パス情報を含む。

ネットワークトポロジ情報は、光ネットワーク上の各ノードの配置及びノード間の接続状態を表す情報を含む。ノード情報は、各ノードの種別又は機能（例えば、光波長分岐挿入ノードや光中継ノード等）を識別する情報を含む。尚、本実施形態に係る光ネットワークにおいては、全てのノードが波長分散補償器を備えていてもよいし、一部のノードのみが波長分散補償器を備えるようにしてもよい。後者の場合、ノード情報は、各ノードが波長分散補償器を備えているか否かを表す情報を含んでいてもよい。

スパン情報は、各スパンにおいて使用されている光ファイバに係わる情報（例えば、ファイバの種別、ファイバ長、波長分散値、伝送損失等）を含む。尚、本実施形態では、互いに隣接するノード間を接続する光伝送路のことを「スパン」と称する。波長パス情報は、光ネットワーク上を伝送される各光信号の経路情報、伝送速度（例えば、２．４Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓ、４０Ｇｂｐｓ、１００Ｇｂｐｓ等）、波長情報、各ノードから出力される光信号の出力パワー情報を含む。尚、１本の波長パスを介してＷＤＭ信号が伝送される場合には、ＷＤＭ光の標準波長に対応するパラメータが設定される。この標準波長は、例えば、ＷＤＭ信号波長帯の中心波長である。

尚、本実施形態において波長分散補償設計装置１に入力される光ネットワーク情報は、上述の情報に限定されるものではなく、補償量の演算に用いるパラメータに関連する他の情報を含むようにしてもよい。

光ネットワーク情報は、例えば、グラフィカルユーザインタフェースＧＵＩ又はキャラクタユーザインタフェースを利用して入力される。或いは、光ネットワーク情報及び各種パラメータを格納しているファイルから一括して入力されるようにしてもよい。

続いて、演算処理装置１６の動作により、ステップＳ１１において入力された光ネットワーク情報より特定される各波長パスに対して優先度が設定される（ステップＳ１２）。本実施形態では、各波長パスに対して「高優先度」又は「低優先度」が設定されるが、３以上の優先度レベルが設定されてもよい。

各波長パスの優先度は、例えば、入力装置１１を介して波長分散補償設計装置１に入力されるユーザ又はシステム設計者の指示に基づいて設定されてもよい。例えば、光ネットワークの運用開始時に実際に光信号を伝送する区間には、高優先度の波長パスが設定されてもよい。一方で、光信号を将来伝送する予定の区間には、低優先度の波長パスが設定されてもよい。或いは、高優先度の波長パスが存在しない区間の全て又は一部に低優先度の波長パスが設定されてもよい。このとき、高優先度の波長パスが複数のサブノード区間を含む場合は、各サブノード区間に対して低優先度の波長パスが設定されてもよい。例えば、図２において、区間Ａ−Ｇに高優先度の波長パスが設定された場合、当該区間Ａ−Ｇ内には区間Ａ−Ｄ及び区間Ｄ−Ｇが存在する。この場合、区間Ａ−Ｄに対して自動的に低優先度の波長パスが設定されてもよい。尚、図２に示す例では、区間Ｄ−Ｇには既に高優先度の波長パスが設定されている。

或いは、各波長パスの優先度は、例えば、予め決められた条件に従って自動的に設定されてもよい。具体的には、例えば、各波長パスの優先度は、ステップＳ１１で入力された光ネットワーク情報に基づいて自動的に設定されてもよい。より具体的には、例えば、伝送速度が閾値（例えば、１０Ｇｂｐｓ）を越えている波長パスに対して高い優先度が設定され、伝送速度が閾値以下の波長パスに対して低い優先度が設定されてもよい。

続いて、演算処理装置１６の動作により、各高優先度の波長パスに対して、終端ノードにおける残留波長分散トレランス及び残留波長分散目標値が設定される（ステップＳ１３）。一方で、演算処理装置１６の動作により、各低優先度の波長パスに対して、終端ノードにおける残留波長分散トレランスが設定される（ステップＳ１３）。

残留波長分散トレランスは、各波長パスの経路情報、その経路上に存在するノードについてのノード情報、ファイバ情報、波長パスの信号種、光信号の各ノードからの出力パワー等に基づいて決定される。尚、残留波長分散トレランスは、許容残留波長分散の上限値及び下限値により定義される。残留波長分散目標値は、残留波長分散トレランスの中央領域に設定されることが好ましい。例えば、波長パスｉの残留波長分散トレランスの上限をＲＤｔｏｌｅｒａｎｃｅ＿ｕｐｐｅｒ（ｉ）とし且つ波長パスｉの残留波長分散トレランスの下限をＲＤｔｏｌｅｒａｎｃｅ＿ｌｏｗｅｒ（ｉ）とすると、波長パスｉの残留波長分散目標値ＲＤｔａｒｇｅｔ（ｉ）は、（ＲＤｔｏｌｅｒａｎｃｅ＿ｕｐｐｅｒ（ｉ）＋ＲＤｔｏｌｅｒａｎｃｅ＿ｌｏｗｅｒ（ｉ））／２であることが好ましい。尚、残留波長分散目標値の決定方法は、上述の例に限定されるものではなく、他の方法で決定するようにしてもよい。

続いて、演算処理装置１６の動作により、ステップＳ１１からＳ１３で設定した各種情報を用いて、ＤＣＭメニュー値を考慮することなく、光ネットワークが備える各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４では、線形計画法を用いて、各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される。具体的には、目的関数及び制約条件を下記の通り設定し、下記の条件を満足するように各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される。目的関数には、「高優先度の波長パスの終端ノードにおける残留波長分散値と対応する残留波長分散目標値との差（すなわち、各波長パスの累積波長分散補償誤差）の総和を最小化する」ことが設定される。制約条件には、「低優先度波長パスの終端ノードにおける累積波長分散値は、それぞれ対応する許容残留波長分散範囲内である」ことが設定される。尚、本実施形態では、ステップＳ１４の段階では、「各波長分散補償器において設定可能な補償量は、ＤＣＭメニュー値の中から選択される」という制約条件は設定されない。

目標関数は、数式１によって示される。制約条件は、数式２から数式４によって示される。但し、Ｇｈ_ｉは、高優先度の波長パスを識別する識別子（変数）であるものとする。Ｇｌ_ｊは、低優先度の波長パスを識別する識別子（変数）であるものとする。ｓは、スパンを識別する識別子（変数）であるものとする。ｃは、ＤＣＭメニュー値を識別する識別子（変数）であるものとする。ｎｅｇＲＤｅｒｒｏｒ［Ｇｈ_ｉ］は、高優先度の波長パスｉにおいて「残留波長分散値−残留波長分散目標値≦０」であるときの誤差を示す変数（常に、正の値を取る変数）であるものとする。ｐｏｓＲＤｅｒｒｏｒ［Ｇｈ_ｉ］は、高優先度の波長パスｉにおいて「残留波長分散値−残留波長分散目標値≧０」であるときの誤差を示す変数（常に、正の値を取る変数）であるものとする。ｔｅｒｍ［Ｇｈ_ｉ］は、高優先度の波長パスｉの終端ノードにおける残留波長分散値を示す変数であるものとする。ＲＤｔａｒｇｅｔ［Ｇｈ_ｉ］は、高優先度の波長パスｉの残留波長分散目標値を示す変数ないしは定数であるものとする。ｔｅｒｍ［Ｇｌ_ｊ］は、低優先度の波長パスｊの終端ノードにおける残留波長分散値を示す変数であるものとする。ＲＤｔｏｌｅｒａｎｃｅ＿ｕｐｐｅｒ［Ｇｌ_ｊ］は、低優先度の波長パスｊの残留波長分散トレランスの上限値を示す変数ないしは定数であるものとする。ＲＤｔｏｌｅｒａｎｃｅ＿ｌｏｗｅｒ［Ｇｌ_ｊ］は、低優先度の波長パスｊの残留波長分散トレランスの下限値を示す変数ないしは定数であるものとする。ｔｅｒｍ［ｇ］は、波長パスｇ（高優先度の波長パスｉ又は低優先度の波長パスｊ）の終端ノードにおける残留波長分散値を示す変数であるものとする。

制約条件の第１式は、高優先度の波長パスｉの波長分散補償の補償量誤差を表している。制約条件の第２式及び第３式は、低優先度の波長パスｊの終端ノードにおける残留波長分散値が、残留波長分散トレランス内であることを表している。

このようにして線形計画法における目的関数及び制約条件を設定すれば、一般的な数理計画ソフトウェアを利用して、各ノードが備える波長分散補償器の補償量の理想値を容易に導き出すことが可能である。すなわち、上記制約条件の下で上記目的関数を満たすように、各波長分散補償器に対して理想的な１つの補償量が算出される。

続いて、演算処理装置１６の動作により、波長分散補償器毎に、各波長分散補償器に予め設定又は用意されている離散的な複数のＤＣＭメニュー値の中から、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値に最も近い２つのＤＣＭメニュー値が選択される（ステップＳ１５）。言い換えれば、各波長分散補償器に予め設定又は用意されている離散的な複数のＤＣＭメニュー値の中から、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値との誤差が最も小さくなる２つのＤＣＭメニュー値が選択される。例えば、ある波長分散補償器に対して「−１０００、−９５０、−９００、−８５０、−８００、−７００」という複数のＤＣＭメニュー値が予め設定又は用意されている場合を想定する。この場合、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値が「−８７５」である場合には、理想値に最も近い２つのＤＣＭメニュー値として、「−８５０」及び「−９００」が選択される。

尚、ＤＣＭメニュー値は、光ネットワーク情報に含まれていてもよい。この場合、演算処理装置１６は、データベース１７に格納されている光ネットワーク情報からＤＣＭメニュー値を取得してもよい。或いは、ＤＣＭメニュー値は、波長分散補償設計装置１によって適宜算出されてもよい。また、ＤＣＭメニュー値は、離散的な値でなくともよい。

続いて、演算処理装置１６の動作により、ステップＳ１５で選択された各波長分散補償器の２つのＤＣＭメニュー値のうち実際に各波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値（つまり、補償量の決定値）が決定される（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６では、各波長分散補償器の離散的な２つのＤＣＭメニュー値から決定される１つのＤＣＭメニュー値を含む組み合わせが選択されるため、混合整数計画法を用いて、各波長分散補償器の補償量の決定値が算出される。具体的には、目的関数及び制約条件は、ステップＳ１４において用いられた目的関数及び制約条件（数式１から数式４参照）と同一である。加えて、ステップＳ１６では、あるスパンｓ（つまり、あるスパンｓに設置されている波長分散補償器）を対象として選択された２つのＤＣＭメニュー値の中の一つが選択されるという新たな制約条件が追加される。つまり、「各波長分散補償器において設定可能な補償量は、選択された２つのＤＣＭメニュー値の中から選択される」という制約条件が設定される。具体的には、数式５に示す制約条件が新たに追加される。但し、ｓは、スパンを識別する識別子（変数）であるものとする。ｃは、選択された２つのＤＣＭメニュー値を識別する識別子（変数）であるものとする。ｄｃｍＩｎｆｏ［ｓ，ｃ］は、ＤＣＭメニュー値ｃがスパンｓの候補であれば「１」となり且つスパンｓの候補でない場合には「０」となる変数であるものとする。ｄｃｍＶａｒ［ｃ］は、ＤＣＭメニュー値ｃが選択されたときは「１」となり且つ選択されていない場合には「０」となる変数であるものとする。

このようにして混合整数計画法における目的関数及び制約条件を設定すれば、一般的な数理計画ソフトウェアを利用して、各ノードが備える波長分散補償器の補償量の決定値を容易に導き出すことが可能である。すなわち、上記制約条件の下で上記目的関数を満たすように、各波長分散補償器に対して実際に適用される１つの補償量が算出される。

ステップＳ１６の結果得られる各波長分散補償器の決定値（１つのＤＣＭメニュー値）は、例えば、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）を介して各ノードに通知される。その結果、各ノードが備える波長分散補償器は、通知された決定値が示す補償量で波長分散補償を行う。

以上説明したように、第１動作例によれば、ＤＣＭメニュー値を考慮することなく算出される理想値に基づいてＤＣＭメニュー値の数を絞り込んだ後に、波長分散補償器の補償量として実際に適用される１つのＤＣＭメニュー値を決定することができる。言い換えれば、第１動作例によれば、混合整数計画法に比べて演算のための処理負荷が小さい数理計画法を用いて算出される理想値に基づいてＤＣＭメニュー値の数を絞り込んだ後に、混合整数計画法を用いて波長分散補償器の補償量となる１つのＤＣＭメニュー値を決定することができる。このため、ＤＣＭメニュー値の数を絞り込むことなく波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値を決定する比較例の設計方法と比較して、各波長分散補償器の補償量を決定するための処理負荷を相対的に低減することができる。

具体的には、例えば、夫々が１１９０ｐｓ／ｎｍの波長分散を有する２３個のスパンを介して２６個の光波長挿入分岐ノードが接続されている光ネットワークを例に考える。各光波長挿入分岐ノードに波長分散補償器が設置され且つ各波長分散補償器の補償量として０〜−２０００ｐｓ／ｎｍまで１００ｐｓ／ｎｍ刻みの２１種類のＤＣＭメニュー値が予め設定又は用意されているとする。この場合、２６個の波長分散補償器におけるＤＣＭメニュー値の組み合わせの数は、２１^２６通りとなる。従って、ＤＣＭメニュー値の数を絞り込むことなく波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値を決定する比較例の設計方法では、２１^２６通りの組み合わせの夫々の目的関数を算出及び評価することで各波長分散補償器の補償量を決定する（つまり、最適な１通りの組み合わせを決定する）必要がある。本願発明者が行った実験によれば、補償量を決定するための動作を開始してから３時間経過後に、メモリ不足によって動作が終了してしまっている。尚、本願発明者が行った実験は、Ｉｎｔｅｌ Ｃｏｒｅ２ Ｄｕｏ ２．００ＧＨｚのＣＰＵ、２．００ＧＢのメモリ、並びにＧＬＰＫ（Ｇｎｕ Ｌｉｎｅａｒ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｋｉｔ）Ｖ４．４３を線形計画法及び混合整数計画法のソルバとして用いている。

一方で、第１動作例によれば、各波長分散補償器のＤＣＭメニュー候補値が２種類に絞り込まれているため、２^２６通りの組み合わせの夫々の目的関数を算出すれば各波長分散補償器の補償量を決定することができる。尚、比較例の設計方法と同様の環境下で第１動作例の流れに従って各波長分散補償器の補償量を決定すると、本願発明者が行った実験によれば、約８５．４秒で各波長分散補償器の補償量を決定することができた。より具体的には、(i)図５のステップＳ１４に示す各波長分散補償器の補償量の理想値を算出するために要した時間が約０．４秒であり、(ii)図５のステップＳ１６に示す各波長分散補償器の補償量の決定値を決定するために要した時間が約８５．０秒であった。このように、第１動作例によれば、比較例の設計方法と比較して、各波長分散補償器の補償量を決定するための処理負荷を相対的に低減することができる。

加えて、第１動作例によれば、理想値に基づいて２つのＤＣＭメニュー値を選択している。このため、光ネットワーク全体で（或いは、波長パス全体で）波長分散が過度に補償されてしまう又は補償の程度が不足してしまうことがなくなる。具体的には、全ての波長分散補償器について「−１０００」及び「−１１００」という２つのＤＣＭメニュー値が選択される場合を想定する。この場合、２つのＤＣＭメニュー値を選択しているため、１つのＤＣＭメニュー値（補償量の決定値）を決定するときには、「−１０００」が決定値として決定される波長分散補償器及び「−１１００」が決定値として決定される波長分散補償器の双方が存在し得る。つまり、全ての波長分散補償器について「−１０００」が決定値として決定されることは殆ど或いはあまりない。同様に、全ての波長分散補償器について「−１１００」が決定値として決定されることは殆ど或いはあまりない。従って、光ネットワーク全体で（或いは、波長パス全体で）過補償及び補償不足を平均化することができる。従って、波長分散を高精度にないしは高品質に補償することができる。但し、各波長分散補償器の補償量を決定するための処理負荷を相対的に低減するという観点から見れば、後の第２動作例で詳述するように、理想値に基づいてただ１つのＤＣＭメニュー値が選択されてもよい。

尚、上述の第１動作例では、理想値に最も近い２つのＤＣＭメニュー値を選択する例について説明している。しかしながら、理想値に最も近い３つ（或いは、それ以上の）ＤＣＭメニュー値を選択してもよい。但し、ＤＣＭメニュー値の絞り込みを行うという観点から見れば、理想値に基づいて選択されるＤＣＭメニュー値の数は、ＤＣＭメニュー値の総数よりも少ないことが好ましい。このように構成しても、ＤＣＭメニュー値の絞り込みを多少なりとも行うことができるため、比較例の設計方法と比較して、各波長分散補償器の補償量を決定するための処理負荷を相対的に低減することができる。

（２−３）波長パスの優先度の設定
波長パスの優先度は、上述したように、入力装置１１を介して波長分散補償設計装置１に入力されるユーザ又はシステム設計者の指示に基づいて設定されてもよいし、光ネットワーク情報又は各種パラメータに基づいて自動的に設定されるようにしてもよい。以下、波長パスの優先度を自動的に設定する方法について説明する。

（２−３−１）光ネットワーク情報に基づく方法
上述した光ネットワーク情報を用いて、システム設計者は、波長パスを指定することができる。この場合、指定された波長パスが「高優先度の波長パス」として設定され、光ネットワーク上で「高優先度の波長パス」が設定されていない他の区間が自動的に「低優先度の波長パス」として設定される。

図６を参照しながら一例を説明する。ここでは、光ネットワークは、光ファイバを介して接続された４つの光波長分岐挿入ノードＡ、Ｄ、Ｇ及びＪ並びに６つの光中継ノードＢ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｈ及びＩを備えている。そして、光ネットワーク情報において、ノードＡ及びＪ間、並びにノードＤ及びＧ間に波長パスが指定されているものとする。

この場合、光ネットワーク情報により指定されている２本の波長パスが、高優先度の波長パス（＃Ｈ１、＃Ｈ２）に設定される。続いて、この光ネットワーク上で波長パスが存在していないノード区間が抽出される。このとき、「ノード区間」は、光波長分岐挿入ノード同士の間の区間を意味する。図６に示す例では、区間Ａ−Ｇ、区間Ａ−Ｄ、区間Ｄ−Ｊ及び区間Ｇ−Ｊが抽出される。従って、区間Ａ−Ｇ、区間Ａ−Ｄ、区間Ｄ−Ｊ及び区間Ｇ−Ｊに設定すべき波長パスが、それぞれ低優先度波長パス（＃Ｌ１〜＃Ｌ４）に設定される。

（２−３−２）波長パスの伝送速度に基づく方法
光ネットワーク情報は、各波長パスを介して伝送される光信号の伝送速度を表す波長パス情報を含んでいてもよい。この場合、各波長パスの優先度は、伝送速度に基づいて設定されてもよい。尚、伝送速度に基づいて優先度を決定するポリシは、例えば、ステップＳ１において入力すべき設計パラメータで指定してもよい。

光信号の品質は、伝送速度が高いほど波長分散の影響を受けやすくなる。このため、所定の伝送品質を確保するためには、伝送速度が高い光信号を伝送する波長パスに対して、残留波長分散についてより厳しい条件を与えることが望ましい。そこで、所定の閾値速度を越える伝送速度の波長パスは「高優先度の波長パス」として設定され、閾値速度以下の伝送速度の波長パスは「低優先度の波長パス」として設定されてもよい。

図７を参照しながら一例を説明する。ここでは、光ネットワークは、光ファイバを介して接続された４つの光波長分岐挿入ノードＡ、Ｄ、Ｇ及びＪ並びに６つの光中継ノードＢ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｈ及びＩを備えている。そして、区間Ａ−Ｊ及び区間Ａ−Ｄに、それぞれ４０Ｇｂｐｓの波長パスが設定されている。また、区間Ａ−Ｄ及び区間Ｄ−Ｊに、それぞれ１０Ｇｂｐｓの波長パスが設定されている。

この場合、区間Ａ−Ｊには４０Ｇｂｐｓの波長パスが存在するので「高優先度の波長パス」が設定される。また、区間Ｄ−Ｊには１０Ｇｂｐｓの波長パスが存在するので「低優先度の波長パス」が設定される。対して、区間Ａ−Ｄには１０Ｇｂｐｓの波長パス及び４０Ｇｂｐｓの波長パスが存在する。同一の区間に伝送速度の異なる複数の波長パスが存在するときには、最も高速の伝送速度に基づいて優先度が判断されてもよい。よって、区間Ａ−Ｄには「高優先度の波長パス」が設定されてもよい。

（３）波長分散補償設計装置の第２動作例
図８を参照して、波長分散補償設計装置１の第２動作例（つまり、波長分散補償設計方法の第２例）について説明する。図８は、第２動作例の流れ（つまり、波長分散補償設計の第２例の流れ）を示すフローチャートである。尚、上述した第１動作例と同一の動作については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明については省略する。

図８に示すように、第２動作例では、第１動作例と同様に、ステップＳ１１からステップＳ１４までの動作が行われる。つまり、波長分散補償の設計のために必要な光ネットワーク情報が波長分散補償設計装置１に入力される（ステップＳ１１）。続いて、各波長パスに対して優先度が設定される（ステップＳ１２）。続いて、各高優先度の波長パスに対して終端ノードにおける残留波長分散トレランス及び残留波長分散目標値が設定される（ステップＳ１３）。同様に、各低優先度の波長パスに対して、終端ノードにおける残留波長分散トレランスが設定される（ステップＳ１３）。続いて、ＤＣＭメニュー値を考慮することなく、各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される（ステップＳ１４）。

第２動作例では、演算処理装置１６の動作により、波長分散補償器毎に、各波長分散補償器に予め設定又は用意されている離散的な複数のＤＣＭメニュー値の中から、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値に最も近い１つのＤＣＭメニュー値を選択する。言い換えれば、各波長分散補償器に予め設定又は用意されている離散的な複数のＤＣＭメニュー値の中から、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値との誤差が最も小さくなる１つのＤＣＭメニュー値が選択される。例えば、ある波長分散補償器に対して「−１０００、−９５０、−９００、−８５０、−８００、−７００」という複数のＤＣＭメニュー値が予め設定又は用意されている場合を想定する。この場合、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値が「−８８０」である場合には、理想値に最も近い１つのＤＣＭメニュー値として、「−９００」が選択される。

更に、第２動作例では、演算処理装置１６の動作により、選択した１つのＤＣＭメニュー値（つまり、理想値に最も近い１つのＤＣＭメニュー値）は、実際に各波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値（つまり、補償量の決定値）として決定される（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１の結果得られる各波長分散補償器の決定値（１つのＤＣＭメニュー値）は、例えば、ネットワーク管理システム（ＮＭＳ）を介して各ノードに通知される。その結果、各ノードが備える波長分散補償器は、通知された決定値が示す補償量で波長分散補償を行う。

以上説明したように、第２動作例によれば、理想値に最も近い１つのＤＣＭメニュー値そのものを、波長分散補償器の補償量となる１つのＤＣＭメニュー値を決定することができる。従って、第２動作例によれば、第１動作例と比較して、演算のための処理負荷が相対的に大きい混合整数計画法を用いた動作が行われなくともよくなる。従って、比較例の設計方法と比較して、各波長分散補償器の補償量を決定するための処理負荷をより一層低減することができる。

（４）波長分散補償設計装置の第３動作例
図９を参照して、波長分散補償設計装置１の第３動作例（つまり、波長分散補償設計方法の第３例）について説明する。図９は、第３動作例の流れ（つまり、波長分散補償設計の第３例の流れ）を示すフローチャートである。尚、上述した第１動作例又は第２動作例と同一の動作については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明については省略する。

図９に示すように、第３動作例では、第１動作例と同様に、ステップＳ１１の動作が行われる。つまり、波長分散補償の設計のために必要な光ネットワーク情報が波長分散補償設計装置１に入力される（ステップＳ１１）。

第３動作例では、第１動作例と異なり、図５のステップＳ１２の動作が行われなくともよい。つまり、第３動作例では、各波長パスに対する優先度の設定が行われなくともよい。従って、第３動作例では、優先度の異なる波長パスの夫々に対して別個独立のパラメータが設定されなくともよい。つまり、第３動作例では、演算処理装置１６の動作により、設定される波長パスを区別することなく、同一のパラメータが設定される（ステップＳ３１）。例えば、全ての波長パスに対して、終端ノードにおける残留波長分散トレランス及び残留波長分散目標値の少なくとも一方が設定されてもよい。

その後は、第３動作例でも、第１動作例と同様に、ステップＳ１４からステップＳ１６の動作が行われる。つまり、ＤＣＭメニュー値を考慮することなく、光ネットワークが備える各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される（ステップＳ１４）。続いて、波長分散補償器毎に、各波長分散補償器に予め設定又は用意されている離散的な複数のＤＣＭメニュー値の中から、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値に最も近い２つのＤＣＭメニュー値が選択される（ステップＳ１５）。続いて、ステップＳ１５で選択された各波長分散補償器の２つのＤＣＭメニュー値のうち実際に各波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値（つまり、補償量の決定値）が決定される（ステップＳ１６）。

或いは、第３動作例でも、第２動作例と同様に、ステップＳ１４及びステップＳ２１の動作が行われてもよい。つまり、ＤＣＭメニュー値を考慮することなく、光ネットワークが備える各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される（ステップＳ１４）。続いて、波長分散補償器毎に、各波長分散補償器に予め設定又は用意されている離散的な複数のＤＣＭメニュー値の中から、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値に最も近い１つのＤＣＭメニュー値が選択されてもよい（ステップＳ２１）。選択した１つのＤＣＭメニュー値（つまり、理想値に最も近い１つのＤＣＭメニュー値）は、実際に各波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値（つまり、補償量の決定値）として決定されてもよい（ステップＳ２１）。

尚、第３動作例では、波長パスの優先度を設定しなくともよいため、ステップＳ１４及びステップＳ１６における制約条件が、第１動作例における制約条件とは異なっていてもよい。具体的には、全ての波長パスに対して、終端ノードにおける残留波長分散トレランス及び残留波長分散目標値の双方が設定される場合には、数式１に示す目的関数及び数式２から数式４に示す制約条件に代えて、数式６に示す目的関数及び数式７から数式９に示す制約条件が用いられることが好ましい。或いは、全ての波長パスに対して、終端ノードにおける残留波長分散トレランスが設定される（言い換えれば、残留波長分散目標値が設定されない）場合には、数式１に示す目的関数及び数式２から数式４に示す制約条件に代えて、数式６に示す目的関数及び数式８及び数式９に示す制約条件が用いられることが好ましい。或いは、全ての波長パスに対して、終端ノードにおける残留波長分散目標値が設定される（言い換えれば、残留波長分散トレランスが設定されない）場合には、数式１に示す目的関数及び数式２から数式４に示す制約条件に代えて、数式６に示す目的関数及び数式７に示す制約条件が用いられることが好ましい。但し、Ｇ_ｉは、波長パスを識別する識別子（変数）であるものとする。

以上説明したように、第３動作例によれば、波長パスの優先度を設定しない場合であっても、比較例の設計方法と比較して、各波長分散補償器の補償量を決定するための処理負荷を相対的に低減することができる。つまり、第３動作例によれば、波長パスの優先度を設定しない場合であっても、第１動作例によって享受することができる各種効果を好適に享受することができる。

（５）波長分散補償設計装置の第４動作例
図１０を参照して、波長分散補償設計装置１の第４動作例（つまり、波長分散補償設計方法の第４例）について説明する。図１０は、第４動作例の流れ（つまり、波長分散補償設計の第４例の流れ）を示すフローチャートである。尚、上述した第１動作例、第２動作例又は第３動作例と同一の動作については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明については省略する。

図１０に示すように、第４動作例では、第１動作例と同様に、ステップＳ１１の動作が行われる。つまり、波長分散補償の設計のために必要な光ネットワーク情報が波長分散補償設計装置１に入力される（ステップＳ１１）。

第４動作例では、第１動作例と異なり、演算処理装置１６の動作により、各波長分散補償器の補償量の上限及び下限の少なくとも一方が設定される（ステップＳ４１）。尚、ステップＳ４１で補償量の上限及び下限の少なくとも一方の設定は、光伝送路損失（スパン損失）と波長分散補償器による補償量が一致することに起因する相互位相変調（ＸＰＭ：Cross Phase Modulation）劣化を防ぐために行われる。従って、ステップＳ４１では、光伝送路損失を考慮した上で相互位相変調の劣化を防ぐことができるように、補償量の上限及び下限の少なくとも一方として適切な値が設定されることが好ましい。

その後は、第４動作例でも、第１動作例と同様に、ステップＳ１２からステップＳ１６の動作が行われる。つまり、各波長パスに対して優先度が設定される（ステップＳ１２）。続いて、各高優先度の波長パスに対して終端ノードにおける残留波長分散トレランス及び残留波長分散目標値が設定される（ステップＳ１３）。同様に、各低優先度の波長パスに対して、終端ノードにおける残留波長分散トレランスが設定される（ステップＳ１３）。ＤＣＭメニュー値を考慮することなく、光ネットワークが備える各波長分散補償器の補償量の理想値が算出される（ステップＳ１４）。続いて、波長分散補償器毎に、各波長分散補償器に予め設定又は用意されている離散的な複数のＤＣＭメニュー値の中から、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値に最も近い２つのＤＣＭメニュー値が選択される（ステップＳ１５）。続いて、ステップＳ１５で選択された各波長分散補償器の２つのＤＣＭメニュー値のうち実際に各波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値（つまり、補償量の決定値）が決定される（ステップＳ１６）。

尚、補償量の上限及び下限の少なくとも一方が設定されるため、ステップＳ１４で算出される理想値は、補償量の上限を超えない又は下限を下回らないことが好ましい。補償量の上限を超える理想値が算出された場合には、上限そのものが理想値として取り扱われてもよい。或いは、補償量の下限を下回る理想値が算出された場合には、下限そのものが理想値として取り扱われてもよい。或いは、その他の値が理想値として取り扱われてもよい。

同様に、ステップＳ１５で選択される２つのＤＣＭメニュー値は、補償量の上限を超えない又は下限を下回らないことが好ましい。つまり、ステップＳ１５では、複数のＤＣＭメニュー値のうち上限を超えない条件（或いは、下限を下回らない条件）を満たしながらも理想値に最も近い２つのＤＣＭメニュー値が選択されることが好ましい。

或いは、第４動作例でも、第２動作例と同様に、ステップＳ１２からステップＳ２１の動作が行われてもよい。つまり、波長分散補償器毎に、各波長分散補償器に予め設定又は用意されている離散的な複数のＤＣＭメニュー値の中から、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値に最も近い２つのＤＣＭメニュー値が選択される代わりに、ステップＳ１４で算出された波長分散補償器の補償量の理想値に最も近い１つのＤＣＭメニュー値が選択されてもよい（ステップＳ２１）。選択した１つのＤＣＭメニュー値（つまり、理想値に最も近い１つのＤＣＭメニュー値）は、実際に各波長分散補償器の補償量として適用される１つのＤＣＭメニュー値（つまり、補償量の決定値）として決定されてもよい（ステップＳ２１）。

以上説明したように、第４動作例によれば、波長分散補償器の補償量の上限及び下限の少なくとも一方を設定する場合であっても、比較例の設計方法と比較して、各波長分散補償器の補償量を決定するための処理負荷を相対的に低減することができる。つまり、第４動作例によれば、波長分散補償器の補償量の上限及び下限の少なくとも一方を設定する場合であっても、第１動作例によって享受することができる各種効果を好適に享受することができる。

尚、第４動作例においても、第３動作例と同様に、各波長パスに対する優先度の設定が行われなくともよい。

以上説明した実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
光伝送路を介して接続される複数の光ノードを有する光ネットワークにおいて、始端ノードと終端ノードとの間で光信号を伝送する複数の波長パスの波長分散補償を設計する波長分散補償設計方法であって、
各波長パスの残留波長分散値が所定条件を満たすように、各波長パス上に配置される波長分散補償器の補償量の理想値を算出する算出工程と、
前記理想値に基づいて、前記波長分散補償器の補償量として適用される決定値を、前記波長分散補償器の補償量の候補として予め用意される複数の候補値から決定する決定工程と
を備えることを特徴とする波長分散補償設計方法。
（付記２）
前記決定工程は、前記複数の候補値のうち前記理想値に最も近い１つの候補値を前記決定値として決定することを特徴とする請求項１に記載の波長分散補償設計方法。
（付記３）
前記理想値に基づいて、前記複数の候補値から少なくとも２つの候補値を選択する選択工程を更に備え、
前記決定工程は、前記決定値を、前記選択工程において選択された前記少なくとも２つの候補値から決定することを特徴とする付記１又は２に記載の波長分散補償設計方法。
（付記４）
前記選択工程は、前記複数の候補値のうち前記理想値に近い順に前記少なくとも２つの候補値を選択することを特徴とする付記３に記載の波長分散補償設計方法。
（付記５）
前記決定工程は、各波長パスの残留波長分散値が前記所定条件を満たすように、前記決定値を前記複数の候補値から決定することを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
（付記６）
前記算出工程は、線形計画法を用いて前記理想値を算出することを特徴とする付記１から５のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
（付記７）
前記決定工程は、混合整数計画法を用いて前記決定値を決定することを特徴とする付記１から６のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
（付記８）
前記算出工程は、前記候補値とは無関係に、前記理想値を算出することを特徴とする付記１から７のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
（付記９）
前記所定条件は、各波長パスの残留波長分散値と当該各波長パスに対応する残留波長分散目標値との誤差の和が最小になるという条件であることを特徴とする付記１から８のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
（付記１０）
前記所定条件は、(i)前記複数の波長パスのうちの第１の波長パスの残留波長分散値と当該第１の波長パスに対応する残留波長分散目標値との誤差の和が最小になり、且つ、(ii)前記複数の波長パスのうちの前記第１の波長パスよりも優先度が低い第２の波長パスの残留波長分散値が当該第２の波長パスに対応する残留波長分散許容範囲内に収まるという条件であることを特徴とする付記１から８のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
（付記１１）
各波長パスの残留波長分散値と当該各波長パスに対応する残留波長分散目標値との誤差の和が最小となることが、目標関数として設定され、
各波長パスにおける残留波長分散値が、当該各波長パスに対応する残留波長分散許容範囲内に収まることが、制約条件として設定されることを特徴とする付記６又は７に記載の波長分散補償設計方法。
（付記１２）
前記複数の波長パスのうちの第１の波長パスの残留波長分散値と当該第１の波長パスに対応する残留波長分散目標値との誤差の和が最小となることが、目標関数として設定され、
前記複数の波長パスのうちの前記第１の波長パスよりも優先度が低い第２の波長パスの残留波長分散値が、当該第２の波長パスに対応する残留波長分散許容範囲内に収まることが、制約条件として設定されることを特徴とする付記６又は７に記載の波長分散補償設計方法。
（付記１３）
光伝送路を介して接続される複数の光ノードを有する光ネットワークにおいて、始端ノードと終端ノードとの間で光信号を伝送する複数の波長パスの波長分散補償を設計する波長分散補償設計装置であって、
各波長パスの残留波長分散値が所定条件を満たすように、各波長パス上に配置される波長分散補償器の補償量の理想値を算出する算出部と、
前記理想値に基づいて、前記波長分散補償器の補償量として適用される決定値を、前記波長分散補償器の補償量の候補として予め用意される複数の候補値から決定する決定部と
を備えることを特徴とする波長分散補償設計装置。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう波長分散補償設計方法及び装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ 波長分散補償設計装置
１１ 入力装置
１２ 出力装置
１３ ドライブ装置
１４ 補助記憶装置
１５ メモリ装置
１６ 演算処理装置
１７ データベース
１８ システムバス
１９ 記録媒体

Claims (8)

1. 光伝送路を介して接続される複数の光ノードを有する光ネットワークにおいて、始端ノードと終端ノードとの間で光信号を伝送する複数の波長パスの波長分散補償を設計する波長分散補償設計方法であって、
   各波長パスの残留波長分散値が所定条件を満たすように、各波長パス上に配置される波長分散補償器の補償量の理想値を算出する算出工程と、
   前記理想値に基づいて、前記波長分散補償器の補償量として適用される決定値を、前記波長分散補償器の補償量の候補として予め用意される複数の候補値から決定する決定工程と
   を備え、
   前記算出工程は、前記候補値とは無関係に前記理想値を算出することを特徴とする波長分散補償設計方法。
2. 前記決定工程は、前記複数の候補値のうち前記理想値に最も近い１つの候補値を前記決定値として決定することを特徴とする請求項１に記載の波長分散補償設計方法。
3. 前記理想値に基づいて、前記複数の候補値から少なくとも２つの候補値を選択する選択工程を更に備え、
   前記決定工程は、前記決定値を、前記選択工程において選択された前記少なくとも２つの候補値から決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の波長分散補償設計方法。
4. 前記選択工程は、前記複数の候補値のうち前記理想値に近い順に前記少なくとも２つの候補値を選択することを特徴とする請求項３に記載の波長分散補償設計方法。
5. 前記決定工程は、各波長パスの残留波長分散値が前記所定条件を満たすように、前記決定値を前記複数の候補値から決定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
6. 前記算出工程は、線形計画法を用いて前記理想値を算出することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
7. 前記決定工程は、混合整数計画法を用いて前記決定値を決定することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の波長分散補償設計方法。
8. 光伝送路を介して接続される複数の光ノードを有する光ネットワークにおいて、始端ノードと終端ノードとの間で光信号を伝送する複数の波長パスの波長分散補償を設計する波長分散補償設計装置であって、
   各波長パスの残留波長分散値が所定条件を満たすように、各波長パス上に配置される波長分散補償器の補償量の理想値を算出する算出部と、
   前記理想値に基づいて、前記波長分散補償器の補償量として適用される決定値を、前記波長分散補償器の補償量の候補として予め用意される複数の候補値から決定する決定部と
   を備え、
   前記算出部は、前記候補値とは無関係に前記理想値を算出することを特徴とする波長分散補償設計装置。

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