JP2004048477A - ネットワーク設計装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＷＤＭ光伝送システムの効率のようネットワーク設計手法を実行することのできるネットワーク設計装置を提供する。
【解決手段】伝送システムネットワークを設計するネットワーク設計装置において、再生中継器を用いずに送信側端局と受信側端局間に線形中継器を配置し、受信側端局での受信信号の雑音が許容範囲となる最大数の線形中継器が配置されたときの伝送ネットワークモデルについての、セグメントの基準雑音量の全セグメントの総和に基づき、設計対象の各セグメントについての雑音量から各セグメントの規格化雑音量を算出する規格化雑音量算出部と、基準雑音量の総和、及び規格化雑音量の設計対象の全セグメントの総和に基づき、必要となる再生中継器の台数を算出する再生中継器算出部と、再生中継器の台数に基づいて、規格化雑音量の累積雑音量が均等になるように、再生中継器を配置する配置部とを具備して構成する。
【選択図】 図１
【解決手段】伝送システムネットワークを設計するネットワーク設計装置において、再生中継器を用いずに送信側端局と受信側端局間に線形中継器を配置し、受信側端局での受信信号の雑音が許容範囲となる最大数の線形中継器が配置されたときの伝送ネットワークモデルについての、セグメントの基準雑音量の全セグメントの総和に基づき、設計対象の各セグメントについての雑音量から各セグメントの規格化雑音量を算出する規格化雑音量算出部と、基準雑音量の総和、及び規格化雑音量の設計対象の全セグメントの総和に基づき、必要となる再生中継器の台数を算出する再生中継器算出部と、再生中継器の台数に基づいて、規格化雑音量の累積雑音量が均等になるように、再生中継器を配置する配置部とを具備して構成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＷＤＭ光伝送システムのネットワーク設計装置に関し、特に、端局間の再生中継器の最適配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、急激なブロードバンド環境の普及に伴い、超長距離で且つ大容量の光通信装置が要求されている。この大容量化を実現する方式として、伝送路に変更を加えずに伝送容量を増大させることが可能であるＷＤＭ方式が急速に発展している。これに伴い、高い信頼性を持つＷＤＭ光伝送システムを効率良く設計することが必要とされている。ＷＤＭ光伝送システムは、端局及び端局間に配置された線形中継器（１Ｒ）又は再生中継器（３Ｒ）から構成される。線形中継器は、光信号の減衰を補償するべく受信光信号を所定利得で増幅するものである。再生中継器は、受信光信号を光電気変換、信号再生、再生信号増幅、及び電気光変換するものである。信号再生をするのは、信号増幅により雑音が主信号に混入し、この雑音が増幅されることにより対信号雑音比が劣化して受信側で再生不可となることを防止するためである。
【０００３】
図１６は従来のネットワーク設計フローチャートである。図１７は従来の端局間の装置配置例を示す図である。図１７に示すように、端局２＃１，２＃２の区間が７個のセグメント１〜７に分割されている。セグメントは、端局２＃１，２＃２間に、予め決められた位置に配置される１Ｒ／３Ｒと端局２＃１間、１Ｒ／３Ｒと端局２＃２間、１Ｒ間、１Ｒと３Ｒ間をいう。ネットワーク設計とは、各セグメント損失より、セグメントｉ（ｉ＝１〜７）の端のノード位置４＃ｉ（ｉ＝１〜６）に１Ｒ／３Ｒを配置することをいう。セグメント損失が設計パラメータとなっているのは、セグメントでの光ファイバを通過する光信号の減衰量を補償するべく１Ｒ／３Ｒによりそのセグメント損失分だけ増幅するが、増幅により雑音の発生と雑音の増幅により光ＳＮＲが劣化するためである。即ち、セグメント損失量が信号再生の可否のファクタとなるからである。
【０００４】
以下、図１６及び図１７を参照して、従来のネットワーク設計方法の説明をする。ステップＳ２において、セグメント１のノード受信位置４＃１に仮再生中継器を配置する。仮再生中継器を配置した区間を仮３Ｒ区間という。ステップＳ４において、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出する。例えば、図１７中の１回目に示すように、送信側端局２＃１は、光ＳＮＲが３０．０ｄＢで光信号を送出したとする。光ＳＮＲは主に光アンプの信号増幅時に混入する雑音に起因するものである。着信光ＳＮＲが２３．８ｄＢとなる。ステップＳ６において、着信光ＳＮＲが伝送可否判定値を超えているか否かを判定する。
【０００５】
着信光ＳＮＲが伝送可否判定値を超えたならば、ステップＳ８に進む。伝送可否判定値を超えないならば、ステップＳ１４に進む。１回目では、送信側端局の光ＳＮＲが３０．０ｄＢ、着信光ＳＮＲが２３．８ｄＢであり、伝送可否判定値１７．５ｄＢよりも大きいので、ステップＳ８に進む。ステップＳ８において、前ノードが仮線形中継器ならば、正式に確定し、前ノードが送信側端局又は再生中継器ならば何もしない。１回目では、前ノードが送信側端局２＃１なので、ここでは、何もしない。ステップＳ１０において、現在のノード位置が受信側端局であるか否可を判定する。現在のノード位置が受信側端局であれば、終了する。
【０００６】
現在のノード位置が受信側端局でなければ、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、現在のノードを仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノードに移す。ここでは、現在のノード４＃１を仮線形中継器とし、次ノード４＃２に移して、ステップＳ２に戻る。２回目では、ステップＳ２，Ｓ４において、現在のノード４＃２に仮再生中継器を配置し、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出する。２回目では、現在のノード４＃２の着信光ＳＮＲが２１．４ｄＢとなり、伝送可否判定値を超えているので、ステップＳ８において、前ノード４＃１を線形中継器に正式に確定する。現在ノード４＃２を仮線形中継器として、受信ノードを次ノード４＃３に移して、ステップＳ２に戻る。
【０００７】
３回目では、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６において、現在のノード４＃３に仮再生中継器を配置し、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出し、現在のノード４＃３の着信光ＳＮＲが１９．８ｄＢとなり、伝送可否判定値を超えているので、前ノード４＃２を線形中継器に正式に確定して、次ノード４＃４に移して、ステップＳ２に戻る。４，５回目では、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６において、現在のノード４＃４，４＃５に仮再生中継器を配置し、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出し、現在のノード４＃４，４＃５の着信光ＳＮＲが１８．６ｄＢ，１７．７ｄＢとなり、伝送可否判定値を超えているので、前ノード４＃３，４＃４を線形中継器に正式に確定して、次ノード４＃６に移して、ステップＳ２に戻る。
【０００８】
６回目では、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６において、現在のノード４＃６に仮再生中継器を配置し、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出し、現在のノード４＃６の着信光ＳＮＲが１７．０ｄＢとなり、伝送可否判定値を超えていないので、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、前ノードが仮線形中継器であるか否かを判定する。前ノードが仮線形中継器ならば、ステップＳ１６に進む。前ノードが仮線形中継器でなければ、ステップＳ１８に進む。
【０００９】
６回目では、前ノード４＃５が仮線形中継器であるので、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、前ノード４＃５の仮線形中継器を再生中継器として確定するが、ノード受信位置は変更しない。７回目では、ノード４＃５が再生中継器として配置されて、信号再生・増幅を行うので、ノード４＃５が送信側端局２＃１と同様の役割を果たし、１回目と同様の処理をして、現在のノード４＃６を仮線形中継器とし、ノード受信位置を受信側端局２＃２に移す。８回目では、前ノード４＃６を線形中継器とし、ステップＳ２〜Ｓ１０により、ノード４＃６を線形中継器として正式に確定して、終了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＷＤＭ光伝送システムのネットワーク設計を用いて再生中継器の配置位置を決定する場合、着信光ＳＮＲが伝送可否判定値より小さくなり伝送不可となるまで、再生中継器を配置しないため、極端に光ＳＮＲが高値の３Ｒ区間が生じる可能性がある。例えば、図に示すように、端局２＃１〜ノード４＃５の３Ｒ区間では、着信光ＳＮＲが１７．７ｄＢであるのに対して、ノード４＃５〜端局２＃２の３Ｒ区間では、着信光ＳＮＲが２１．４ｄＢとなり、光ＳＮＲが極端に高値となる。
【００１１】
このため、装置配置の適正の見地に即して言えば、伝送可否は保証されるが、光ＳＮＲのマージンがある３Ｒ区間とない３Ｒ区間が生じる可能性がある。この光ＳＮＲマージンがない３Ｒ区間においては、光ＳＮＲマージンがある３Ｒ区間と比較し、顧客が要求する光伝送システム設計区間においてその顧客データに多少の変更が発生した場合には、そのまのネットワーク設計を使用すると伝送特性劣化を招いた、最悪伝送不可となる場合があるため、これらに起因したメンテナンスに多大な費用が生じる可能性がある。これらの点を考慮すれば、極端に高値の光ＳＮＲである３Ｒ区間が生じるという従来のＷＤＭ光伝送システムのネットワーク設計は最適であるとは言えない。
【００１２】
他方、装置配置の効率性の見地に即していえば、このような従来のネットワーク設計を使用した場合、着信光ＳＮＲの算出は非常に複雑なため、多大な時間と労力がかかってしまう。更に、従来のネットワーク設計結果から着信光ＳＮＲの均等化を試みたとしても、装置配置の再調整や着信光ＳＮＲの再計算がかなりの頻度で発生してしまうため、設計にかかるステップ数が多大なものになってしまう。これらの点から、従来のＷＤＭ光伝送システムのネットワーク設計手法は効率のよい設計が実行できない。
【００１３】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、ＷＤＭ光伝送システムの効率のようネットワーク設計手法を実行することのできるネットワーク設計装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の原理図であり、図１（ａ）は伝送ネットワークモデルを示す図、図１（ｂ）は設計対象伝送ネットワークを示す図、図１（ｃ）は伝送ネットワーク設計装置の構成図である。図１に示すように、伝送ネットワークモデルは、ネットワーク設計をするためのネットワークモデルであり、送信側端局１０＃１，受信側端局１０＃２間が（ｎ＋１）個のセグメント１２＃１〜１２＃（ｎ＋１）から成る。セグメント１２＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ＋１）の端１４＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に線形中継器が配置される。ｎは受信側端局１０＃２での信号の雑音が許容範囲となる最大数である。
【００１５】
セグメント１２＃ｉには、雑音量を示す基準雑音量が定義されている。一方、設計対象のネットワークでは、第１端局２０＃１，第２端局２０＃２、第１端局２０＃１と第２端局２０＃２間に線形中継器又は再生中継器のノード位置２２＃ｊ（ｊ＝１〜ｍ）及びそのセグメント２４＃ｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１）の雑音量が既知となっている。
【００１６】
規格化雑音量算出部３０は、図１（ａ）に示す伝送ネットワークモデルにおける、セグメント１２＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ＋１）ついての基準雑音量の全セグメントについての総和に基づき、設計対象の各セグメント２４＃ｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１）における雑音量から各セグメント２４＃ｉの規格化雑音量を算出する。再生中継器数算出部３２は、セグメント１２＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ＋１）についての基準雑音量の総和、及び規格化雑音量の設計対象の全セグメント２４＃ｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１）の総和に基づき、必要となる再生中継器の台数を算出する。配置部３４は、再生中継器の台数に基づいて、第１端局２０＃１と再生中継器間、再生中継器間及び第２端局と再生中継器間の規格化雑音量の累積雑音量が均等になるように、再生中継器を配置する。
【００１７】
このように、各３Ｒ区間の光ＳＮＲを均等化するので、各３Ｒ区間において均一の光ＳＮＲマージンを得ることができる。よって、光ＳＮＲマージンがない場合と比較して設計変更に対する耐力が増し、光伝送システム設計区間のデータに多少の変更が発生したとしても、ネットワーク設計自体を変更する可能性を減少させることができる。更に、上記ネットワーク設計手法を用いて設計されたネットワークがすでに均等化されているため着信光ＳＮＲを均等化するといった装置配置の再調整の必要がない。従って、ネットワーク設計に対する設計の工数を大きく削減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の実施形態によるネットワーク設計装置の構成図である。図２に示すように、ネットワーク設計装置は、パソコンやワークステーション等のコンピュータ５０により実現されている。コンピュータ５０は、キーボード５２等の入力部、表示装置５４等の出力部、プログラム６０やデータベース６２を記憶する記憶装置５６及びプログラム６０等を実行するＣＰＵから成る処理部５８から構成される。キーボード５２はユーザよりネットワーク設計に係わるコマンド等を入力して、バス５９を通して、処理部５８に出力する。コマンドとしては、例えば、設計対象ネットワークのファイバタイプ、波長数、セグメント損失等の設計条件パラメータである。
【００１９】
プログラム６０は、本発明のネットワーク設計方法が記述されたものである。データベース６２は、ネットワーク設計を行うための規格化雑音量データベースである。図３は図２中のプログラム６０の機能ブロック図である。図３に示すように、プログラム６０は、入出力制御部６４、総規格化雑音量算出部６５、再生中継器数算出部６６、雑音量判定値算出部６７及び配置部６８より構成される。入出力制御部６４は、ユーザとの間のマンマシンインタフェースを司る。
【００２０】
図４は図２中の規格化雑音量データベース６２の構成図である。図４に示すように、規格化雑音量データベース６２は規格化雑音量を算出するためのデータベースであり、規格化雑音量を決定するファクタとして、セグメントタイプ、波長数、セグメント損失により決まる。セグメントタイプとは、光ファイバの種類や伝送方式であり、ＳＭＦ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）、ＮＺ−ＤＳＦ（Ｎｏｎ−Ｚｅｒｏ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）等である。
【００２１】
セグメントタイプにより光ＳＮＲのマージンが異なるからである。波長数とはＷＤＭ方式における光ファイバに多重化する光信号の波長数であり、波長数が多くなると、光ＳＮＲに対するマージンが小さくなることから、波長数に応じて規格化雑音量を変化させる必要があるからである。セグメント損失とは、セグメントでの損失量であり、損失分だけ信号増幅されることより、雑音が増大するからである。規格化雑音量とは、セグメントタイプ、波長数毎に再生中継器なしで伝送可能となる線形中継台数が最大である伝送ネットワークモデルおけるセグメント損失量の総和に対するセグメント損失量の割合である。
【００２２】
図５は規格化雑音量の算出例を示す図である。ここでは、セグメントタイプＳＭＦ、波長数１７６、セグメント損失２０ｄＢ、セグメント数５である場合を伝送ネットワークモデルとしている。２＃１が送信側端局又は再生中継器，２＃２が受信側端局又は再生中継器、４＃２〜４＃５が線形中継器が配置されるノードである。再生中継器なしで伝送可能な雑音量がセグメント損失量（基準最大損失量）２０ｄＢ×５＝１００ｄＢに相当量であり、このセグメント１〜７までの全体の区間を基準として、雑音量の判定値を１．００とする。ここでは、セグメントの規格化雑音量＝セグメント損失／基準最大損失量で定義しており、図５に示すように、各セグメント１〜５のセグメント損失が２０ｄＢであることより、各セグメントの規格化雑音量は２０／１００＝０．２である。
【００２３】
図６はセグメント損失減少時の規格化雑音量算出例を示す図である。セグメント区間が短い等の場合には、セグメント損失が小さくなる。例えば、図６に示すように、セグメント１では、セグメント損失１５ｄＢ、セグメント２では、セグメント損失１６ｄＢ、セグメント損失１７ｄＢである。再生中継器なしで伝送可能な最大セグメント損失とセグメント数が２０ｄＢ×５スパンとすると、セグメント１，２，３の規格化雑音量は０．１５（１５／１００），０．１６（１６／１００），０．１７（１７／１００）となる。このようにして算出された規格化雑音量がセグメントタイプ、波長数、セグメント損失毎に規格化雑音量データベース６２に格納されている。
【００２４】
総規格化雑音量算出部６５は次の機能を有する。端局間のネットワークを設計するとき、ユーザより、端局間のセグメントタイプ、波長数、セグメント数、及び端局間の各セグメント区間のセグメント損失が入力される。規格化雑音量データベース６２を参照して、各セグメントの規格化雑音量を算出し、これらの総和を総規格化雑音量とする。
【００２５】
再生中継器数算出部６６は伝送に必要な再生中継器数を次式（１）により算出する。
【００２６】
総規格化雑音量が正の整数でない場合、端局間に必要な再生中継器数＝総規格化雑音量／再生中継器なしで伝送可能となる雑音量判定値（１．００）を小数点以下切り捨てた値 ・・（１）
総規格化雑音量が正の整数の場合、端局間に必要な再生中継器数＝総規格化雑音量−１ ・・（２）
図７は所要再生中継器数の例を示す図である。図７に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜４により構成されており、各セグメント１〜４のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、規格化雑音量データベースより総規格化雑音量は０．２０×４＝０．８０となり、所要再生中継器数＝０．８０／１．００（小数点切り捨て）＝０となり、再生中継器がこの端局２＃１，２＃２間では不必要である。
【００２７】
図８は所要再生中継器数の例を示す図である。図８に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜７により構成されており、各セグメント１〜７のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、規格化雑音量データベースより総規格化雑音量は０．２０×７＝１．４０、所要再生中継器数＝１．４０／１．００（小数点切り捨て）＝１となる。
【００２８】
図９は所要再生中継器数の更に他の例を示す図である。図９に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜１０により構成されており、各セグメント１〜１０のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、規格化雑音量データベースより総規格化雑音量は０．２０×１０＝２．００、所要再生中継器数＝２．００−１．００＝１となる。
【００２９】
雑音量判定値算出部６７は、各３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量判定値を次式（２）により算出する。
【００３０】
各３Ｒ区間の雑音量判定値＝総規格化雑音量／（端局間に必要な再生中継器数＋１） ・・・（３）
図１０は各３Ｒ区間に対する均等化された雑音量判定値の算出例を示す図である。図１０に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜１２により構成されており、各セグメント１〜１２のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、規格化雑音量データベースより総規格化雑音量は０．２０×１２＝２．４０、所要再生中継器数＝２．４０／１．００（小数点切り捨て）＝２、各３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量判定値＝２．４０／（２＋１）＝０．８０となる。
【００３１】
第１実施形態
図１１は本発明の第１実施形態によるネットワーク設計フローチャートである。図１２は端局間の装置配置例を示す図である。ステップＳ５０において、総規格化雑音量を算出する。ステップＳ５２において、伝送に必要な再生中継器数を算出する。ステップＳ５４において、各３区間における雑音量判定値を算出する。図１２に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜１２により構成されており、各セグメント１〜１２のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、総規格化雑音量は０．２０×１２＝２．４０、規格化雑音量データベースより所要再生中継器数＝２．４０／１．００（小数点切り捨て）＝２、各３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量（雑音量判定値）＝２．４０／（２＋１）＝０．８０となる。
【００３２】
配置部６８は、ステップＳ５６〜ステップＳ７０の処理を行い、線形中継器／再生中継器を配置する。ステップＳ５６において、ノード受信位置に仮再生中継器を配置して、仮３Ｒ区間の規格化雑音量を累積する。例えば、ノード受信位置４＃１に仮再生中継器を配置する。ステップＳ５８において、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えたか否かを判定する。規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えた場合、ステップＳ６０に進み、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えていない場合、ステップＳ６６に進む。１回目では、ノード受信位置４＃１では、規格化雑音量の累積が０．２０なので、雑音量判定値０．８０を超えないので、ステップＳ６０に進む。
【００３３】
ステップＳ６０において、前ノードが仮線形中継器ならば正式に確定し、前ノードが送信側端局又は再生中継器ならば何もしない。ここでは、ノード４＃１の前ノードが送信側端局であるので何もしない。ステップＳ６２において、現在のノード位置が受信側端局であるか否かを判定する。現在のノード位置が受信側端局であれば、終了する。現在のノード位置が受信側端局でなければ、ステップＳ６４に進む。ステップＳ６４において、現在のノード位置を仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノードに移して、ステップＳ５６に戻る。例えば、ノード４＃１を仮線形中継器とし、ノード受信位置をノード４＃２に移して、ステップＳ５６に戻る。ノード４＃２については、規格化雑音量の累積値が０．４となるので、ステップＳ６０において、前ノード４＃１を正式に線形中継器として確定する。
【００３４】
ステップＳ６４において、現在のノード４＃２を仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノード４＃３に移して、ステップＳ５６に戻る。ノード４＃３，４＃４についても同様であり、ノード４＃２，４＃３を線形中継器として確定し，ノード４＃３，４＃４を仮線形中継器とし、次ノード４＃５に移して、ステップＳ５６に戻る。ノード４＃５については、規格化雑音量の累積値が１．００となり、規格化雑音量の累積値が雑音量判定値を超えているので、ステップＳ６６に進む。
【００３５】
ステップＳ６６において、前ノードが仮線形中継器であるか否かを判定する。前ノードが仮線形中継器ならば、ステップＳ６８に進む。前ノードが仮線形中継器でなければ、ステップＳ７０に進む。ここでは、前ノード４＃４が仮線形中継器なので、ステップＳ６８に進む。ステップＳ６８において、前ノードの仮線形中継器を再生中継器として確定するが、ノード受信位置は変更せずに、ステップＳ５６に戻る。以下同様にして、ノード４＃５〜４＃７を線形中継器、ノード４＃８を再生中継器、ノード４＃９〜４＃１１を線形中継器とする。以上のステップにより端局２＃１，２＃２間に線形中継器／再生中継器が配置されるが、３Ｒ区間の規格化雑音量が、セグメント１〜４では０．８０、セグメント５〜７では０．８０、セグメント８〜１２では０．８０となり３Ｒ区間の規格化雑音量が均等化される。
【００３６】
図１３は端局間に配置される再生中継器数が増加する例を示す図である。図１３では、セグメント損失が２０ｄＢよりも小さい場合、例えば、１個の１５ｄＢ，８個の１６ｄＢ，１個の１７ｄＢのセグメント損失を含んでいる。このような場合では、ノード４＃４，４＃８，４＃１２に再生中継器に配置する設計となり、最初に見積もった必要な再生中継数２台よりも再生中継器が増加している。これは、３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量判定値（０．８０）よりも３Ｒ区間の累積雑音量が小さくなり、例えば、送信側端局２＃１とノード４＃４の３Ｒ区間の累積雑音量が０．７６，ノード４＃４とノード４＃８の３Ｒ区間の累積雑音量が０．７３，ノード４＃４とノード４＃１２の３Ｒ区間の累積雑音量が０．７２となり、見積もった必要台数よりも設計した再生中継器の台数が多くなっている。
【００３７】
第２実施形態
図１４は第２実施形態によるネットワーク設計フローチャートである。図１５は端局間の装置配置例を示す図であり、設計条件は図１３と同じである。ステップＳ１５０において、総規格化雑音量を算出する。ステップＳ１５２において、伝送に必要な再生中継器数を算出する。ステップＳ１５４において、各３Ｒ区間における雑音量判定値を算出する。図１５に示すように、総規格化雑音量は２．４０、所要再生中継器数＝２．４０／１．００（小数点切り捨て）＝２、各３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量（雑音量判定値）＝２．４０／（２＋１）＝０．８０となる。ノード受信位置４＃１〜４＃４については、第１実施形態と同様であり、ノード４＃１〜４＃３が線形中継器として確定し、ノード４＃４が仮線形中継器として、ノード受信位置４＃５についての処理を行う。
【００３８】
ノード受信位置４＃５については、ステップＳ１５６において、ノード受信位置に仮再生中継器を配置して、仮３Ｒ区間の規格化雑音量を累積する。ここでは、累積規格化雑音量が０．９２となる。ステップＳ１５８において、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えたか否かを判定する。規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えた場合、ステップＳ１６６に進み、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えていない場合、ステップＳ１６０に進む。ノード受信位置４＃５では、累積規格化雑音量が０．９２なので、雑音量判定値０．８０を超えるので、ステップＳ１６６に進む。
【００３９】
ステップＳ１６６において、前ノードが仮線形中継器であるか否かを判定する。前ノードが仮線形中継器ならば、ステップＳ１６８に進む。前ノードが仮線形中継器でなければ、ステップＳ１７２に進む。ここでは、前ノード４＃４が仮線形中継器なので、ステップＳ１６８に進む。ステップＳ１６８において、前ノードの仮線形中継器を再生中継器として確定するが、ノード受信位置は変更しない。ステップＳ１７０において、確定した３Ｒ区間の雑音量判定値と累積規格化雑音量の差分を次３Ｒ区間の雑音量判定値に繰り越す。ステップＳ１５６に戻る。例えば、確定した３Ｒ区間は、送信側端局２＃１とノード４＃４との区間であり、累積規格化雑音量は０．７６であり、確定した３Ｒ区間の雑音量判定値と累積規格化雑音量の差分は０．８０−０．７６＝０．０４であることから、次雑音量判定値は、最初に計算した３Ｒ区間における雑音量判定値０．８０に差分０．０４を加えた０．８４となる。
【００４０】
以下、受信ノード４＃５〜４＃７は線形中継器として確定され、受信ノード４＃８は仮線形中継器とする。受信ノード４＃９について、ステップＳ１５６において、受信ノード４＃９を仮再生線形中継器として、セグメント５〜９までの累積規格化雑音量が０．８３となるが規格雑音量判定値０．８４よりも小さいので、前ノード４＃８を線形中継器として確定し、現在のノード４＃９を仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノード４＃１０に移す。ノード４＃１０では、セグメント５〜１０までの累積規格化雑音量が０．９９となり、規格化雑音量０．８３よりも大きいので、ステップＳ１６６〜Ｓ１７０の処理をして、ノード４＃９を再生中継器とし、次３Ｒ区間の雑音量判定値を０．８０＋０．８４−０．８３＝０．８１にする。同様にして、セグメント１０〜１４の累積規格化雑音量が０．８１なので、ノード４＃１０〜４＃１４に線形中継器を配置する。
【００４１】
このように、規格化雑音量判定値と確定した３Ｒ区間の累積規格化雑音量の差分の次３Ｒ区間の雑音量量判定値への繰り越しにより、配置された再生中継数が適正であることが分かる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、セグメントタイプ、セグメント損失、及び波長数に応じて各ノードで発生する雑音量と伝送可能な雑音量を予め規格化して伝送可否判定を実施することにより、様々なネットワーク情報に対して容易かつ迅速にネットワーク設計を施すことが可能になるため、実用的には極めて有用である。更に、本発明により、ＷＤＭ光伝送システムのメンテンナンス費用、ネットワーク設計の工数削減による大幅なコストダウンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の実施形態によるネットワーク設計装置を示す図である。
【図３】図２中のプログラムの機能ブロック図である。
【図４】図２中の規格化雑音量データベースを示す図である。
【図５】規格化雑音量の算出例を示す図である。
【図６】セグメント損失減少時規格化雑音量を示す図である。
【図７】所要再生中継器数算出例を示す図である。
【図８】所要再生中継器数算出例を示す図である。
【図９】所要再生中継器数算出例を示す図である。
【図１０】３Ｒ区間の雑音量判定値を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態によるネットワーク設計フローチャートである。
【図１２】端局間の装置配置例を示す図である。
【図１３】端局間に配置される再生中継器数か増加する例を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態によるネットワーク設計フローチャートである。
【図１５】端局間の装置配置例を示す図である。
【図１６】従来のネットワーク設計フローチャートである。
【図１７】従来の端局間の装置配置例を示す図である。
【符号の説明】
３０ 規格雑音量算出部
３２ 再生中継器数算出部
３４ 配置部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＷＤＭ光伝送システムのネットワーク設計装置に関し、特に、端局間の再生中継器の最適配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、急激なブロードバンド環境の普及に伴い、超長距離で且つ大容量の光通信装置が要求されている。この大容量化を実現する方式として、伝送路に変更を加えずに伝送容量を増大させることが可能であるＷＤＭ方式が急速に発展している。これに伴い、高い信頼性を持つＷＤＭ光伝送システムを効率良く設計することが必要とされている。ＷＤＭ光伝送システムは、端局及び端局間に配置された線形中継器（１Ｒ）又は再生中継器（３Ｒ）から構成される。線形中継器は、光信号の減衰を補償するべく受信光信号を所定利得で増幅するものである。再生中継器は、受信光信号を光電気変換、信号再生、再生信号増幅、及び電気光変換するものである。信号再生をするのは、信号増幅により雑音が主信号に混入し、この雑音が増幅されることにより対信号雑音比が劣化して受信側で再生不可となることを防止するためである。
【０００３】
図１６は従来のネットワーク設計フローチャートである。図１７は従来の端局間の装置配置例を示す図である。図１７に示すように、端局２＃１，２＃２の区間が７個のセグメント１〜７に分割されている。セグメントは、端局２＃１，２＃２間に、予め決められた位置に配置される１Ｒ／３Ｒと端局２＃１間、１Ｒ／３Ｒと端局２＃２間、１Ｒ間、１Ｒと３Ｒ間をいう。ネットワーク設計とは、各セグメント損失より、セグメントｉ（ｉ＝１〜７）の端のノード位置４＃ｉ（ｉ＝１〜６）に１Ｒ／３Ｒを配置することをいう。セグメント損失が設計パラメータとなっているのは、セグメントでの光ファイバを通過する光信号の減衰量を補償するべく１Ｒ／３Ｒによりそのセグメント損失分だけ増幅するが、増幅により雑音の発生と雑音の増幅により光ＳＮＲが劣化するためである。即ち、セグメント損失量が信号再生の可否のファクタとなるからである。
【０００４】
以下、図１６及び図１７を参照して、従来のネットワーク設計方法の説明をする。ステップＳ２において、セグメント１のノード受信位置４＃１に仮再生中継器を配置する。仮再生中継器を配置した区間を仮３Ｒ区間という。ステップＳ４において、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出する。例えば、図１７中の１回目に示すように、送信側端局２＃１は、光ＳＮＲが３０．０ｄＢで光信号を送出したとする。光ＳＮＲは主に光アンプの信号増幅時に混入する雑音に起因するものである。着信光ＳＮＲが２３．８ｄＢとなる。ステップＳ６において、着信光ＳＮＲが伝送可否判定値を超えているか否かを判定する。
【０００５】
着信光ＳＮＲが伝送可否判定値を超えたならば、ステップＳ８に進む。伝送可否判定値を超えないならば、ステップＳ１４に進む。１回目では、送信側端局の光ＳＮＲが３０．０ｄＢ、着信光ＳＮＲが２３．８ｄＢであり、伝送可否判定値１７．５ｄＢよりも大きいので、ステップＳ８に進む。ステップＳ８において、前ノードが仮線形中継器ならば、正式に確定し、前ノードが送信側端局又は再生中継器ならば何もしない。１回目では、前ノードが送信側端局２＃１なので、ここでは、何もしない。ステップＳ１０において、現在のノード位置が受信側端局であるか否可を判定する。現在のノード位置が受信側端局であれば、終了する。
【０００６】
現在のノード位置が受信側端局でなければ、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、現在のノードを仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノードに移す。ここでは、現在のノード４＃１を仮線形中継器とし、次ノード４＃２に移して、ステップＳ２に戻る。２回目では、ステップＳ２，Ｓ４において、現在のノード４＃２に仮再生中継器を配置し、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出する。２回目では、現在のノード４＃２の着信光ＳＮＲが２１．４ｄＢとなり、伝送可否判定値を超えているので、ステップＳ８において、前ノード４＃１を線形中継器に正式に確定する。現在ノード４＃２を仮線形中継器として、受信ノードを次ノード４＃３に移して、ステップＳ２に戻る。
【０００７】
３回目では、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６において、現在のノード４＃３に仮再生中継器を配置し、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出し、現在のノード４＃３の着信光ＳＮＲが１９．８ｄＢとなり、伝送可否判定値を超えているので、前ノード４＃２を線形中継器に正式に確定して、次ノード４＃４に移して、ステップＳ２に戻る。４，５回目では、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６において、現在のノード４＃４，４＃５に仮再生中継器を配置し、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出し、現在のノード４＃４，４＃５の着信光ＳＮＲが１８．６ｄＢ，１７．７ｄＢとなり、伝送可否判定値を超えているので、前ノード４＃３，４＃４を線形中継器に正式に確定して、次ノード４＃６に移して、ステップＳ２に戻る。
【０００８】
６回目では、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ６において、現在のノード４＃６に仮再生中継器を配置し、仮３Ｒ区間の着信光ＳＮＲを算出し、現在のノード４＃６の着信光ＳＮＲが１７．０ｄＢとなり、伝送可否判定値を超えていないので、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、前ノードが仮線形中継器であるか否かを判定する。前ノードが仮線形中継器ならば、ステップＳ１６に進む。前ノードが仮線形中継器でなければ、ステップＳ１８に進む。
【０００９】
６回目では、前ノード４＃５が仮線形中継器であるので、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、前ノード４＃５の仮線形中継器を再生中継器として確定するが、ノード受信位置は変更しない。７回目では、ノード４＃５が再生中継器として配置されて、信号再生・増幅を行うので、ノード４＃５が送信側端局２＃１と同様の役割を果たし、１回目と同様の処理をして、現在のノード４＃６を仮線形中継器とし、ノード受信位置を受信側端局２＃２に移す。８回目では、前ノード４＃６を線形中継器とし、ステップＳ２〜Ｓ１０により、ノード４＃６を線形中継器として正式に確定して、終了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＷＤＭ光伝送システムのネットワーク設計を用いて再生中継器の配置位置を決定する場合、着信光ＳＮＲが伝送可否判定値より小さくなり伝送不可となるまで、再生中継器を配置しないため、極端に光ＳＮＲが高値の３Ｒ区間が生じる可能性がある。例えば、図に示すように、端局２＃１〜ノード４＃５の３Ｒ区間では、着信光ＳＮＲが１７．７ｄＢであるのに対して、ノード４＃５〜端局２＃２の３Ｒ区間では、着信光ＳＮＲが２１．４ｄＢとなり、光ＳＮＲが極端に高値となる。
【００１１】
このため、装置配置の適正の見地に即して言えば、伝送可否は保証されるが、光ＳＮＲのマージンがある３Ｒ区間とない３Ｒ区間が生じる可能性がある。この光ＳＮＲマージンがない３Ｒ区間においては、光ＳＮＲマージンがある３Ｒ区間と比較し、顧客が要求する光伝送システム設計区間においてその顧客データに多少の変更が発生した場合には、そのまのネットワーク設計を使用すると伝送特性劣化を招いた、最悪伝送不可となる場合があるため、これらに起因したメンテナンスに多大な費用が生じる可能性がある。これらの点を考慮すれば、極端に高値の光ＳＮＲである３Ｒ区間が生じるという従来のＷＤＭ光伝送システムのネットワーク設計は最適であるとは言えない。
【００１２】
他方、装置配置の効率性の見地に即していえば、このような従来のネットワーク設計を使用した場合、着信光ＳＮＲの算出は非常に複雑なため、多大な時間と労力がかかってしまう。更に、従来のネットワーク設計結果から着信光ＳＮＲの均等化を試みたとしても、装置配置の再調整や着信光ＳＮＲの再計算がかなりの頻度で発生してしまうため、設計にかかるステップ数が多大なものになってしまう。これらの点から、従来のＷＤＭ光伝送システムのネットワーク設計手法は効率のよい設計が実行できない。
【００１３】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、ＷＤＭ光伝送システムの効率のようネットワーク設計手法を実行することのできるネットワーク設計装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の原理図であり、図１（ａ）は伝送ネットワークモデルを示す図、図１（ｂ）は設計対象伝送ネットワークを示す図、図１（ｃ）は伝送ネットワーク設計装置の構成図である。図１に示すように、伝送ネットワークモデルは、ネットワーク設計をするためのネットワークモデルであり、送信側端局１０＃１，受信側端局１０＃２間が（ｎ＋１）個のセグメント１２＃１〜１２＃（ｎ＋１）から成る。セグメント１２＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ＋１）の端１４＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ）に線形中継器が配置される。ｎは受信側端局１０＃２での信号の雑音が許容範囲となる最大数である。
【００１５】
セグメント１２＃ｉには、雑音量を示す基準雑音量が定義されている。一方、設計対象のネットワークでは、第１端局２０＃１，第２端局２０＃２、第１端局２０＃１と第２端局２０＃２間に線形中継器又は再生中継器のノード位置２２＃ｊ（ｊ＝１〜ｍ）及びそのセグメント２４＃ｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１）の雑音量が既知となっている。
【００１６】
規格化雑音量算出部３０は、図１（ａ）に示す伝送ネットワークモデルにおける、セグメント１２＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ＋１）ついての基準雑音量の全セグメントについての総和に基づき、設計対象の各セグメント２４＃ｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１）における雑音量から各セグメント２４＃ｉの規格化雑音量を算出する。再生中継器数算出部３２は、セグメント１２＃ｉ（ｉ＝１〜ｎ＋１）についての基準雑音量の総和、及び規格化雑音量の設計対象の全セグメント２４＃ｊ（ｊ＝１〜ｍ＋１）の総和に基づき、必要となる再生中継器の台数を算出する。配置部３４は、再生中継器の台数に基づいて、第１端局２０＃１と再生中継器間、再生中継器間及び第２端局と再生中継器間の規格化雑音量の累積雑音量が均等になるように、再生中継器を配置する。
【００１７】
このように、各３Ｒ区間の光ＳＮＲを均等化するので、各３Ｒ区間において均一の光ＳＮＲマージンを得ることができる。よって、光ＳＮＲマージンがない場合と比較して設計変更に対する耐力が増し、光伝送システム設計区間のデータに多少の変更が発生したとしても、ネットワーク設計自体を変更する可能性を減少させることができる。更に、上記ネットワーク設計手法を用いて設計されたネットワークがすでに均等化されているため着信光ＳＮＲを均等化するといった装置配置の再調整の必要がない。従って、ネットワーク設計に対する設計の工数を大きく削減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の実施形態によるネットワーク設計装置の構成図である。図２に示すように、ネットワーク設計装置は、パソコンやワークステーション等のコンピュータ５０により実現されている。コンピュータ５０は、キーボード５２等の入力部、表示装置５４等の出力部、プログラム６０やデータベース６２を記憶する記憶装置５６及びプログラム６０等を実行するＣＰＵから成る処理部５８から構成される。キーボード５２はユーザよりネットワーク設計に係わるコマンド等を入力して、バス５９を通して、処理部５８に出力する。コマンドとしては、例えば、設計対象ネットワークのファイバタイプ、波長数、セグメント損失等の設計条件パラメータである。
【００１９】
プログラム６０は、本発明のネットワーク設計方法が記述されたものである。データベース６２は、ネットワーク設計を行うための規格化雑音量データベースである。図３は図２中のプログラム６０の機能ブロック図である。図３に示すように、プログラム６０は、入出力制御部６４、総規格化雑音量算出部６５、再生中継器数算出部６６、雑音量判定値算出部６７及び配置部６８より構成される。入出力制御部６４は、ユーザとの間のマンマシンインタフェースを司る。
【００２０】
図４は図２中の規格化雑音量データベース６２の構成図である。図４に示すように、規格化雑音量データベース６２は規格化雑音量を算出するためのデータベースであり、規格化雑音量を決定するファクタとして、セグメントタイプ、波長数、セグメント損失により決まる。セグメントタイプとは、光ファイバの種類や伝送方式であり、ＳＭＦ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｍｏｄｅ Ｆｉｂｅｒ）、ＮＺ−ＤＳＦ（Ｎｏｎ−Ｚｅｒｏ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｈｉｆｔｅｄ Ｆｉｂｅｒ）等である。
【００２１】
セグメントタイプにより光ＳＮＲのマージンが異なるからである。波長数とはＷＤＭ方式における光ファイバに多重化する光信号の波長数であり、波長数が多くなると、光ＳＮＲに対するマージンが小さくなることから、波長数に応じて規格化雑音量を変化させる必要があるからである。セグメント損失とは、セグメントでの損失量であり、損失分だけ信号増幅されることより、雑音が増大するからである。規格化雑音量とは、セグメントタイプ、波長数毎に再生中継器なしで伝送可能となる線形中継台数が最大である伝送ネットワークモデルおけるセグメント損失量の総和に対するセグメント損失量の割合である。
【００２２】
図５は規格化雑音量の算出例を示す図である。ここでは、セグメントタイプＳＭＦ、波長数１７６、セグメント損失２０ｄＢ、セグメント数５である場合を伝送ネットワークモデルとしている。２＃１が送信側端局又は再生中継器，２＃２が受信側端局又は再生中継器、４＃２〜４＃５が線形中継器が配置されるノードである。再生中継器なしで伝送可能な雑音量がセグメント損失量（基準最大損失量）２０ｄＢ×５＝１００ｄＢに相当量であり、このセグメント１〜７までの全体の区間を基準として、雑音量の判定値を１．００とする。ここでは、セグメントの規格化雑音量＝セグメント損失／基準最大損失量で定義しており、図５に示すように、各セグメント１〜５のセグメント損失が２０ｄＢであることより、各セグメントの規格化雑音量は２０／１００＝０．２である。
【００２３】
図６はセグメント損失減少時の規格化雑音量算出例を示す図である。セグメント区間が短い等の場合には、セグメント損失が小さくなる。例えば、図６に示すように、セグメント１では、セグメント損失１５ｄＢ、セグメント２では、セグメント損失１６ｄＢ、セグメント損失１７ｄＢである。再生中継器なしで伝送可能な最大セグメント損失とセグメント数が２０ｄＢ×５スパンとすると、セグメント１，２，３の規格化雑音量は０．１５（１５／１００），０．１６（１６／１００），０．１７（１７／１００）となる。このようにして算出された規格化雑音量がセグメントタイプ、波長数、セグメント損失毎に規格化雑音量データベース６２に格納されている。
【００２４】
総規格化雑音量算出部６５は次の機能を有する。端局間のネットワークを設計するとき、ユーザより、端局間のセグメントタイプ、波長数、セグメント数、及び端局間の各セグメント区間のセグメント損失が入力される。規格化雑音量データベース６２を参照して、各セグメントの規格化雑音量を算出し、これらの総和を総規格化雑音量とする。
【００２５】
再生中継器数算出部６６は伝送に必要な再生中継器数を次式（１）により算出する。
【００２６】
総規格化雑音量が正の整数でない場合、端局間に必要な再生中継器数＝総規格化雑音量／再生中継器なしで伝送可能となる雑音量判定値（１．００）を小数点以下切り捨てた値 ・・（１）
総規格化雑音量が正の整数の場合、端局間に必要な再生中継器数＝総規格化雑音量−１ ・・（２）
図７は所要再生中継器数の例を示す図である。図７に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜４により構成されており、各セグメント１〜４のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、規格化雑音量データベースより総規格化雑音量は０．２０×４＝０．８０となり、所要再生中継器数＝０．８０／１．００（小数点切り捨て）＝０となり、再生中継器がこの端局２＃１，２＃２間では不必要である。
【００２７】
図８は所要再生中継器数の例を示す図である。図８に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜７により構成されており、各セグメント１〜７のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、規格化雑音量データベースより総規格化雑音量は０．２０×７＝１．４０、所要再生中継器数＝１．４０／１．００（小数点切り捨て）＝１となる。
【００２８】
図９は所要再生中継器数の更に他の例を示す図である。図９に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜１０により構成されており、各セグメント１〜１０のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、規格化雑音量データベースより総規格化雑音量は０．２０×１０＝２．００、所要再生中継器数＝２．００−１．００＝１となる。
【００２９】
雑音量判定値算出部６７は、各３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量判定値を次式（２）により算出する。
【００３０】
各３Ｒ区間の雑音量判定値＝総規格化雑音量／（端局間に必要な再生中継器数＋１） ・・・（３）
図１０は各３Ｒ区間に対する均等化された雑音量判定値の算出例を示す図である。図１０に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜１２により構成されており、各セグメント１〜１２のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、規格化雑音量データベースより総規格化雑音量は０．２０×１２＝２．４０、所要再生中継器数＝２．４０／１．００（小数点切り捨て）＝２、各３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量判定値＝２．４０／（２＋１）＝０．８０となる。
【００３１】
第１実施形態
図１１は本発明の第１実施形態によるネットワーク設計フローチャートである。図１２は端局間の装置配置例を示す図である。ステップＳ５０において、総規格化雑音量を算出する。ステップＳ５２において、伝送に必要な再生中継器数を算出する。ステップＳ５４において、各３区間における雑音量判定値を算出する。図１２に示すように、端局２＃１，２＃２間がセグメント１〜１２により構成されており、各セグメント１〜１２のセグメント損失量が２０ｄＢであるとき、総規格化雑音量は０．２０×１２＝２．４０、規格化雑音量データベースより所要再生中継器数＝２．４０／１．００（小数点切り捨て）＝２、各３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量（雑音量判定値）＝２．４０／（２＋１）＝０．８０となる。
【００３２】
配置部６８は、ステップＳ５６〜ステップＳ７０の処理を行い、線形中継器／再生中継器を配置する。ステップＳ５６において、ノード受信位置に仮再生中継器を配置して、仮３Ｒ区間の規格化雑音量を累積する。例えば、ノード受信位置４＃１に仮再生中継器を配置する。ステップＳ５８において、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えたか否かを判定する。規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えた場合、ステップＳ６０に進み、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えていない場合、ステップＳ６６に進む。１回目では、ノード受信位置４＃１では、規格化雑音量の累積が０．２０なので、雑音量判定値０．８０を超えないので、ステップＳ６０に進む。
【００３３】
ステップＳ６０において、前ノードが仮線形中継器ならば正式に確定し、前ノードが送信側端局又は再生中継器ならば何もしない。ここでは、ノード４＃１の前ノードが送信側端局であるので何もしない。ステップＳ６２において、現在のノード位置が受信側端局であるか否かを判定する。現在のノード位置が受信側端局であれば、終了する。現在のノード位置が受信側端局でなければ、ステップＳ６４に進む。ステップＳ６４において、現在のノード位置を仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノードに移して、ステップＳ５６に戻る。例えば、ノード４＃１を仮線形中継器とし、ノード受信位置をノード４＃２に移して、ステップＳ５６に戻る。ノード４＃２については、規格化雑音量の累積値が０．４となるので、ステップＳ６０において、前ノード４＃１を正式に線形中継器として確定する。
【００３４】
ステップＳ６４において、現在のノード４＃２を仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノード４＃３に移して、ステップＳ５６に戻る。ノード４＃３，４＃４についても同様であり、ノード４＃２，４＃３を線形中継器として確定し，ノード４＃３，４＃４を仮線形中継器とし、次ノード４＃５に移して、ステップＳ５６に戻る。ノード４＃５については、規格化雑音量の累積値が１．００となり、規格化雑音量の累積値が雑音量判定値を超えているので、ステップＳ６６に進む。
【００３５】
ステップＳ６６において、前ノードが仮線形中継器であるか否かを判定する。前ノードが仮線形中継器ならば、ステップＳ６８に進む。前ノードが仮線形中継器でなければ、ステップＳ７０に進む。ここでは、前ノード４＃４が仮線形中継器なので、ステップＳ６８に進む。ステップＳ６８において、前ノードの仮線形中継器を再生中継器として確定するが、ノード受信位置は変更せずに、ステップＳ５６に戻る。以下同様にして、ノード４＃５〜４＃７を線形中継器、ノード４＃８を再生中継器、ノード４＃９〜４＃１１を線形中継器とする。以上のステップにより端局２＃１，２＃２間に線形中継器／再生中継器が配置されるが、３Ｒ区間の規格化雑音量が、セグメント１〜４では０．８０、セグメント５〜７では０．８０、セグメント８〜１２では０．８０となり３Ｒ区間の規格化雑音量が均等化される。
【００３６】
図１３は端局間に配置される再生中継器数が増加する例を示す図である。図１３では、セグメント損失が２０ｄＢよりも小さい場合、例えば、１個の１５ｄＢ，８個の１６ｄＢ，１個の１７ｄＢのセグメント損失を含んでいる。このような場合では、ノード４＃４，４＃８，４＃１２に再生中継器に配置する設計となり、最初に見積もった必要な再生中継数２台よりも再生中継器が増加している。これは、３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量判定値（０．８０）よりも３Ｒ区間の累積雑音量が小さくなり、例えば、送信側端局２＃１とノード４＃４の３Ｒ区間の累積雑音量が０．７６，ノード４＃４とノード４＃８の３Ｒ区間の累積雑音量が０．７３，ノード４＃４とノード４＃１２の３Ｒ区間の累積雑音量が０．７２となり、見積もった必要台数よりも設計した再生中継器の台数が多くなっている。
【００３７】
第２実施形態
図１４は第２実施形態によるネットワーク設計フローチャートである。図１５は端局間の装置配置例を示す図であり、設計条件は図１３と同じである。ステップＳ１５０において、総規格化雑音量を算出する。ステップＳ１５２において、伝送に必要な再生中継器数を算出する。ステップＳ１５４において、各３Ｒ区間における雑音量判定値を算出する。図１５に示すように、総規格化雑音量は２．４０、所要再生中継器数＝２．４０／１．００（小数点切り捨て）＝２、各３Ｒ区間に対して割り当てる雑音量（雑音量判定値）＝２．４０／（２＋１）＝０．８０となる。ノード受信位置４＃１〜４＃４については、第１実施形態と同様であり、ノード４＃１〜４＃３が線形中継器として確定し、ノード４＃４が仮線形中継器として、ノード受信位置４＃５についての処理を行う。
【００３８】
ノード受信位置４＃５については、ステップＳ１５６において、ノード受信位置に仮再生中継器を配置して、仮３Ｒ区間の規格化雑音量を累積する。ここでは、累積規格化雑音量が０．９２となる。ステップＳ１５８において、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えたか否かを判定する。規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えた場合、ステップＳ１６６に進み、規格化雑音量の累積が雑音量判定値を超えていない場合、ステップＳ１６０に進む。ノード受信位置４＃５では、累積規格化雑音量が０．９２なので、雑音量判定値０．８０を超えるので、ステップＳ１６６に進む。
【００３９】
ステップＳ１６６において、前ノードが仮線形中継器であるか否かを判定する。前ノードが仮線形中継器ならば、ステップＳ１６８に進む。前ノードが仮線形中継器でなければ、ステップＳ１７２に進む。ここでは、前ノード４＃４が仮線形中継器なので、ステップＳ１６８に進む。ステップＳ１６８において、前ノードの仮線形中継器を再生中継器として確定するが、ノード受信位置は変更しない。ステップＳ１７０において、確定した３Ｒ区間の雑音量判定値と累積規格化雑音量の差分を次３Ｒ区間の雑音量判定値に繰り越す。ステップＳ１５６に戻る。例えば、確定した３Ｒ区間は、送信側端局２＃１とノード４＃４との区間であり、累積規格化雑音量は０．７６であり、確定した３Ｒ区間の雑音量判定値と累積規格化雑音量の差分は０．８０−０．７６＝０．０４であることから、次雑音量判定値は、最初に計算した３Ｒ区間における雑音量判定値０．８０に差分０．０４を加えた０．８４となる。
【００４０】
以下、受信ノード４＃５〜４＃７は線形中継器として確定され、受信ノード４＃８は仮線形中継器とする。受信ノード４＃９について、ステップＳ１５６において、受信ノード４＃９を仮再生線形中継器として、セグメント５〜９までの累積規格化雑音量が０．８３となるが規格雑音量判定値０．８４よりも小さいので、前ノード４＃８を線形中継器として確定し、現在のノード４＃９を仮線形中継器とし、ノード受信位置を次ノード４＃１０に移す。ノード４＃１０では、セグメント５〜１０までの累積規格化雑音量が０．９９となり、規格化雑音量０．８３よりも大きいので、ステップＳ１６６〜Ｓ１７０の処理をして、ノード４＃９を再生中継器とし、次３Ｒ区間の雑音量判定値を０．８０＋０．８４−０．８３＝０．８１にする。同様にして、セグメント１０〜１４の累積規格化雑音量が０．８１なので、ノード４＃１０〜４＃１４に線形中継器を配置する。
【００４１】
このように、規格化雑音量判定値と確定した３Ｒ区間の累積規格化雑音量の差分の次３Ｒ区間の雑音量量判定値への繰り越しにより、配置された再生中継数が適正であることが分かる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、セグメントタイプ、セグメント損失、及び波長数に応じて各ノードで発生する雑音量と伝送可能な雑音量を予め規格化して伝送可否判定を実施することにより、様々なネットワーク情報に対して容易かつ迅速にネットワーク設計を施すことが可能になるため、実用的には極めて有用である。更に、本発明により、ＷＤＭ光伝送システムのメンテンナンス費用、ネットワーク設計の工数削減による大幅なコストダウンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の実施形態によるネットワーク設計装置を示す図である。
【図３】図２中のプログラムの機能ブロック図である。
【図４】図２中の規格化雑音量データベースを示す図である。
【図５】規格化雑音量の算出例を示す図である。
【図６】セグメント損失減少時規格化雑音量を示す図である。
【図７】所要再生中継器数算出例を示す図である。
【図８】所要再生中継器数算出例を示す図である。
【図９】所要再生中継器数算出例を示す図である。
【図１０】３Ｒ区間の雑音量判定値を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態によるネットワーク設計フローチャートである。
【図１２】端局間の装置配置例を示す図である。
【図１３】端局間に配置される再生中継器数か増加する例を示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態によるネットワーク設計フローチャートである。
【図１５】端局間の装置配置例を示す図である。
【図１６】従来のネットワーク設計フローチャートである。
【図１７】従来の端局間の装置配置例を示す図である。
【符号の説明】
３０ 規格雑音量算出部
３２ 再生中継器数算出部
３４ 配置部
Claims (4)
- 第１端局から第２端局までの間のそれぞれ決められた複数の位置に、信号増幅を行う線形中継器、並びに信号再生及び信号増幅を行う再生中継器を配置し、端局と線形中継器間のセグメント、線形中継器間のセグメント、及び線形中継器と再生中継器間のセグメントを光ファイバにより接続した伝送システムネットワークを設計するネットワーク設計装置において、
再生中継器を用いずに送信側端局と受信側端局間に線形中継器を配置し、これらの間を所定の光ファイバで接続したときの、受信側端局での受信信号の雑音が許容範囲となる最大数の線形中継器が配置されたときの伝送ネットワークモデルについての、送信側端局と線形中継器間のセグメント、線形中継器間のセグメント、及び線形中継器と受信側端局間のセグメントについての基準雑音量の全セグメントの総和に基づき、設計対象の各セグメントについての雑音量から各セグメントの規格化雑音量を算出する規格化雑音量算出部と、
前記基準雑音量の総和、及び前記規格化雑音量の設計対象の全セグメントの総和に基づき、必要となる再生中継器の台数を算出する再生中継器算出部と、
前記再生中継器の台数に基づいて、第１端局と再生中継器間、再生中継器間及び第２端局と再生中継器間の規格化雑音量の累積雑音量が均等になるように、再生中継器を配置する配置部と、
を具備したことを特徴とするネットワーク設計装置。 - 前記配置部は、前記規格化雑音量の全セグメントの総和を前記必要となる再生中継器の台数に１加えた数で除算した値を規格化判定値とし、第１端局と再生中継器間及び再生中継器間の規格化雑音量の累積値が前記規格化判定値を超えない最大値となるよう再生中継器を配置することを特徴とする請求項１記載のネットワーク設計装置。
- 前記配置部は、前記規格化雑音量の全セグメントの総和を前記必要となる再生中継器の台数に１加えた数で除算した値を規格化判定値とし、第１端局と再生中継器間の規格化雑音量の累積値が前記規格化判定値を超えない最大値となるよう再生中継器を配置し、規格化判定値と当該累積値との差分を規格化雑音値に加えた値を規格化雑音値として用いて次の再生中継器を配置することを特徴とする請求項１記載のネットワーク設計装置。
- 光ファイバのタイプ、当該光ファイバに多重化される波長数、セグメント損失毎に、該当する規格化雑音量を記憶するデータベースを更に具備したことを特徴とする請求項１記載のネットワーク設計装置。
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