JP2002359634A - 通信経路設計方法、通信経路設計装置及びプログラム - Google Patents
通信経路設計方法、通信経路設計装置及びプログラムInfo
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- JP2002359634A JP2002359634A JP2001165036A JP2001165036A JP2002359634A JP 2002359634 A JP2002359634 A JP 2002359634A JP 2001165036 A JP2001165036 A JP 2001165036A JP 2001165036 A JP2001165036 A JP 2001165036A JP 2002359634 A JP2002359634 A JP 2002359634A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各サービスクラス毎の要求を満たしつつ、ネ
ットワーク資源を効率よく利用することが可能な通信経
路設計方法及び装置を提供する。 【解決手段】 サービスクラス毎に区別して収容可能な
複数のノードと、各サービスクラスを収容する複数のリ
ンクとを有するネットワークに通信経路を設計するため
の通信経路設計方法であって、トラフィックデマンドを
満たす経路を選択するための制約条件をそれぞれ生成す
る経路候補使用設備関数・条件作成処理と、サービスク
ラスで共用するネットワーク資源に関する制約条件を生
成する第１の収容条件作成処理と、サービスクラス毎に
備えるネットワーク資源に関する制約条件を生成する第
２の収容条件作成処理と、目的関数を生成する最適化基
準作成処理と、上記制約条件及び目的関数を用いた数理
計画問題を解くことにより通信経路をそれぞれ選択・決
定する最適化処理とをそれぞれ実行する。
ットワーク資源を効率よく利用することが可能な通信経
路設計方法及び装置を提供する。 【解決手段】 サービスクラス毎に区別して収容可能な
複数のノードと、各サービスクラスを収容する複数のリ
ンクとを有するネットワークに通信経路を設計するため
の通信経路設計方法であって、トラフィックデマンドを
満たす経路を選択するための制約条件をそれぞれ生成す
る経路候補使用設備関数・条件作成処理と、サービスク
ラスで共用するネットワーク資源に関する制約条件を生
成する第１の収容条件作成処理と、サービスクラス毎に
備えるネットワーク資源に関する制約条件を生成する第
２の収容条件作成処理と、目的関数を生成する最適化基
準作成処理と、上記制約条件及び目的関数を用いた数理
計画問題を解くことにより通信経路をそれぞれ選択・決
定する最適化処理とをそれぞれ実行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なるサービスク
ラスのパケットを収容する複数のリンク、及びサービス
クラス毎に区別して収容可能な複数のノードを有するネ
ットワークに、サービスクラス毎の通信経路を設計する
ための通信経路設計方法及び装置に関する。
ラスのパケットを収容する複数のリンク、及びサービス
クラス毎に区別して収容可能な複数のノードを有するネ
ットワークに、サービスクラス毎の通信経路を設計する
ための通信経路設計方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ通信におけるスル
ープットやデータの遅延、信頼性等のサービス品質（Ｑ
ｏＳ：Quality of Service）を制御するための仕組みと
して、例えば、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task
Force）で標準化が進められているＤｉｆｆＳｅｒｖ（D
ifferential Services）が知られている。
ープットやデータの遅延、信頼性等のサービス品質（Ｑ
ｏＳ：Quality of Service）を制御するための仕組みと
して、例えば、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task
Force）で標準化が進められているＤｉｆｆＳｅｒｖ（D
ifferential Services）が知られている。
【０００３】ＤｉｆｆＳｅｒｖは、ネットワークに流出
入するパケットの差別化を図るために用いられるもので
あり、各パケットには、その送信ユーザとネットワーク
を管理する管理者との間で契約されたＳＬＡ（Service
Level Agreement）に基づき、サービスクラス（優先
度）に応じた所定のコードポイント（Codepoint）が付
与される。
入するパケットの差別化を図るために用いられるもので
あり、各パケットには、その送信ユーザとネットワーク
を管理する管理者との間で契約されたＳＬＡ（Service
Level Agreement）に基づき、サービスクラス（優先
度）に応じた所定のコードポイント（Codepoint）が付
与される。
【０００４】ＤｉｆｆＳｅｒｖのコードポイントは、パ
ケットの優先度を識別するためのものであり、ＥＦ（Ex
pedited Forwarding）、ＡＦ（Assured Forwarding）１
〜４、ＢＦ（Best effort Forwarding）のクラスを示す
ビットパターンに設定される。ここで、ＥＦクラスは優
先度が最も高いクラスであり、音声データの転送や仮想
ＩＰ専用線として用いられる。また、ＢＦクラスは優先
度が最も低いクラスであり、ＱｏＳ保証されないBest E
ffort型のデータ転送に用いられる。
ケットの優先度を識別するためのものであり、ＥＦ（Ex
pedited Forwarding）、ＡＦ（Assured Forwarding）１
〜４、ＢＦ（Best effort Forwarding）のクラスを示す
ビットパターンに設定される。ここで、ＥＦクラスは優
先度が最も高いクラスであり、音声データの転送や仮想
ＩＰ専用線として用いられる。また、ＢＦクラスは優先
度が最も低いクラスであり、ＱｏＳ保証されないBest E
ffort型のデータ転送に用いられる。
【０００５】ＡＦクラスは、ＥＦクラスとＢＦクラスの
中間の４つの優先度（ＡＦ１，ＡＦ２，ＡＦ３，ＡＦ
４）が設定されるクラスであり、例えば、ＡＦ１に最も
高い優先度が設定され、ＡＦ２〜４の順に優先度が低減
される。
中間の４つの優先度（ＡＦ１，ＡＦ２，ＡＦ３，ＡＦ
４）が設定されるクラスであり、例えば、ＡＦ１に最も
高い優先度が設定され、ＡＦ２〜４の順に優先度が低減
される。
【０００６】また、インターネット等における送受信プ
ロトコルには、ＴＣＰ（Transmission Control Protoco
l）とＵＤＰ（User Datagram Protocol）とが知られて
いる。
ロトコルには、ＴＣＰ（Transmission Control Protoco
l）とＵＤＰ（User Datagram Protocol）とが知られて
いる。
【０００７】ＴＣＰは、パケットを送信すると、それに
対する送信先からの応答メッセージ（Acknowledgeメッ
セージ：送信許可）を待って次のパケットを送信するプ
ロトコルであり、ＵＤＰは送信先からの応答を確認する
ことなくパケットを送信先に対して送り続けるプロトコ
ルである。上述した各サービスクラスはこれらＴＣＰと
ＵＤＰのパケットに対してもそれぞれ設定される。
対する送信先からの応答メッセージ（Acknowledgeメッ
セージ：送信許可）を待って次のパケットを送信するプ
ロトコルであり、ＵＤＰは送信先からの応答を確認する
ことなくパケットを送信先に対して送り続けるプロトコ
ルである。上述した各サービスクラスはこれらＴＣＰと
ＵＤＰのパケットに対してもそれぞれ設定される。
【０００８】ところで、ネットワークを構成する任意の
ノードから他のノードへパケット等を送信する場合、所
定のトラフィックデマンドに基づいて通信経路が設計さ
れる。トラフィックデマンドは、例えば、転送帯域、遅
延時間、あるいはコスト等、上記ＳＬＡを保証しつつパ
ケット等を転送するために、ネットワーク上に確保する
通信経路に対する要求事項であり、通信経路設計装置は
該トラフィックデマンドを満たすような通信経路を選択
する。
ノードから他のノードへパケット等を送信する場合、所
定のトラフィックデマンドに基づいて通信経路が設計さ
れる。トラフィックデマンドは、例えば、転送帯域、遅
延時間、あるいはコスト等、上記ＳＬＡを保証しつつパ
ケット等を転送するために、ネットワーク上に確保する
通信経路に対する要求事項であり、通信経路設計装置は
該トラフィックデマンドを満たすような通信経路を選択
する。
【０００９】従来、所定の要求事項に基づいてネットワ
ーク上に通信経路を設計する場合、例えば、特開平６−
９０２３５号公報、あるいは特開平９−８３５４６号公
報に記載された設計方法が用いられていた。
ーク上に通信経路を設計する場合、例えば、特開平６−
９０２３５号公報、あるいは特開平９−８３５４６号公
報に記載された設計方法が用いられていた。
【００１０】しかしながら、これらの公報に記載された
設計方法は、上述したサービスクラスを特に限定しない
方法である。したがって、サービスクラス毎の経路設計
に適用しようとすると、各サービスクラスに要求される
最も厳しい条件をそれぞれ満たすように設計するか、あ
るいはネットワークの構成要素であるリンクやノードを
各サービスクラスに振り分けて設計する必要があった。
設計方法は、上述したサービスクラスを特に限定しない
方法である。したがって、サービスクラス毎の経路設計
に適用しようとすると、各サービスクラスに要求される
最も厳しい条件をそれぞれ満たすように設計するか、あ
るいはネットワークの構成要素であるリンクやノードを
各サービスクラスに振り分けて設計する必要があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述したサービスクラ
スに要求される最も厳しい条件を満たすように通信経路
を設計する方法では、一部のサービスクラスのトラフィ
ックデマンドに対して過剰な品質を提供することになる
ため、ネットワークの資源を余計に消費する問題があ
る。
スに要求される最も厳しい条件を満たすように通信経路
を設計する方法では、一部のサービスクラスのトラフィ
ックデマンドに対して過剰な品質を提供することになる
ため、ネットワークの資源を余計に消費する問題があ
る。
【００１２】また、サービスクラス毎にリンクやノード
を振り分ける方法では、あるサービスクラスに割り当て
た資源に余裕があったとしても他のサービスクラスに融
通できないためにネットワーク資源を効率よく使うこと
ができないという問題がある。
を振り分ける方法では、あるサービスクラスに割り当て
た資源に余裕があったとしても他のサービスクラスに融
通できないためにネットワーク資源を効率よく使うこと
ができないという問題がある。
【００１３】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、各サー
ビスクラス毎の要求を満たしつつ、ネットワーク資源を
効率よく利用することが可能な通信経路設計方法及び装
置を提供することを目的とする。
る問題点を解決するためになされたものであり、各サー
ビスクラス毎の要求を満たしつつ、ネットワーク資源を
効率よく利用することが可能な通信経路設計方法及び装
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】上記目的を達成するため
本発明の通信経路設計方法は、異なる複数のサービスク
ラス毎のパケットをそれぞれ区別して収容可能な複数の
ノードと、前記サービスクラス毎のパケットをそれぞれ
収容する、前記ノード間を接続する伝送路である複数の
リンクと、を有するネットワークに、前記サービスクラ
ス毎の通信経路を設計するための通信経路設計方法であ
って、前記通信経路に対する要求事項を含むトラフィッ
クデマンドを満たす通信経路を選択するための制約条件
となる制約式を生成する経路候補使用設備関数・条件作
成処理と、前記複数のサービスクラスで共用する前記ネ
ットワークの資源に基づく制約条件である制約式を生成
する第１の収容条件作成処理と、前記複数のサービスク
ラス毎に備える前記ネットワークの資源に基づく制約条
件である制約式を生成する第２の収容条件作成処理と、
前記通信経路を選択する際の基準となる目的関数を生成
する最適化基準作成処理と、前記経路候補使用設備関数
・条件作成処理、前記第１の収容条件作成処理、及び前
記第２の収容条件作成処理で生成された制約式、及び前
記最適化基準作成処理で生成された前記目的関数からな
る数理計画問題を解くことにより、前記通信経路を設計
する最適化処理と、を実行する方法である。
本発明の通信経路設計方法は、異なる複数のサービスク
ラス毎のパケットをそれぞれ区別して収容可能な複数の
ノードと、前記サービスクラス毎のパケットをそれぞれ
収容する、前記ノード間を接続する伝送路である複数の
リンクと、を有するネットワークに、前記サービスクラ
ス毎の通信経路を設計するための通信経路設計方法であ
って、前記通信経路に対する要求事項を含むトラフィッ
クデマンドを満たす通信経路を選択するための制約条件
となる制約式を生成する経路候補使用設備関数・条件作
成処理と、前記複数のサービスクラスで共用する前記ネ
ットワークの資源に基づく制約条件である制約式を生成
する第１の収容条件作成処理と、前記複数のサービスク
ラス毎に備える前記ネットワークの資源に基づく制約条
件である制約式を生成する第２の収容条件作成処理と、
前記通信経路を選択する際の基準となる目的関数を生成
する最適化基準作成処理と、前記経路候補使用設備関数
・条件作成処理、前記第１の収容条件作成処理、及び前
記第２の収容条件作成処理で生成された制約式、及び前
記最適化基準作成処理で生成された前記目的関数からな
る数理計画問題を解くことにより、前記通信経路を設計
する最適化処理と、を実行する方法である。
【００１５】このとき、前記第１の収容条件作成処理で
は、前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯域
が前記リンクの設備容量を越えないようにするための制
約式を生成するリンク収容条件作成処理と、前記トラフ
ィックデマンドで要求された総転送帯域が前記ノードの
設備容量を越えないようにするための制約式を生成する
ノード収容条件作成処理と、をそれぞれ実行し、前記第
２の収容条件作成処理では、前記ノードが前記サービス
クラス毎にそれぞれ備えた、前記パケットのデータを一
時的に保持するキューに予め設定された転送帯域に基づ
いて、前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯
域が前記キューの転送帯域を越えないようにするための
制約式を生成するキュー収容条件作成処理を実行しても
よい。
は、前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯域
が前記リンクの設備容量を越えないようにするための制
約式を生成するリンク収容条件作成処理と、前記トラフ
ィックデマンドで要求された総転送帯域が前記ノードの
設備容量を越えないようにするための制約式を生成する
ノード収容条件作成処理と、をそれぞれ実行し、前記第
２の収容条件作成処理では、前記ノードが前記サービス
クラス毎にそれぞれ備えた、前記パケットのデータを一
時的に保持するキューに予め設定された転送帯域に基づ
いて、前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯
域が前記キューの転送帯域を越えないようにするための
制約式を生成するキュー収容条件作成処理を実行しても
よい。
【００１６】一方、本発明の通信経路設計装置は、異な
る複数のサービスクラス毎のパケットをそれぞれ区別し
て収容可能な複数のノードと、前記サービスクラス毎の
パケットをそれぞれ収容する、前記ノード間を接続する
伝送路である複数のリンクと、を有するネットワーク
に、前記サービスクラス毎の通信経路を設計するための
通信経路設計装置であって、前記通信経路に対する要求
事項を含むトラフィックデマンドを満たす通信経路を選
択するための制約条件となる制約式を生成する経路候補
使用設備関数・条件作成処理と、前記複数のサービスク
ラスで共用する前記ネットワークの資源に基づく制約条
件である制約式を生成する第１の収容条件作成処理と、
前記複数のサービスクラス毎に備える前記ネットワーク
の資源に基づく制約条件である制約式を生成する第２の
収容条件作成処理と、前記通信経路を選択する際の基準
となる目的関数を生成する最適化基準作成処理と、前記
経路候補使用設備関数・条件作成処理、前記第１の収容
条件作成処理、及び前記第２の収容条件作成処理で生成
された制約式、及び前記最適化基準作成処理で生成され
た前記目的関数からなる数理計画問題を解くことによ
り、前記通信経路を設計する最適化処理とをそれぞれ実
行する処理装置を有する構成である。
る複数のサービスクラス毎のパケットをそれぞれ区別し
て収容可能な複数のノードと、前記サービスクラス毎の
パケットをそれぞれ収容する、前記ノード間を接続する
伝送路である複数のリンクと、を有するネットワーク
に、前記サービスクラス毎の通信経路を設計するための
通信経路設計装置であって、前記通信経路に対する要求
事項を含むトラフィックデマンドを満たす通信経路を選
択するための制約条件となる制約式を生成する経路候補
使用設備関数・条件作成処理と、前記複数のサービスク
ラスで共用する前記ネットワークの資源に基づく制約条
件である制約式を生成する第１の収容条件作成処理と、
前記複数のサービスクラス毎に備える前記ネットワーク
の資源に基づく制約条件である制約式を生成する第２の
収容条件作成処理と、前記通信経路を選択する際の基準
となる目的関数を生成する最適化基準作成処理と、前記
経路候補使用設備関数・条件作成処理、前記第１の収容
条件作成処理、及び前記第２の収容条件作成処理で生成
された制約式、及び前記最適化基準作成処理で生成され
た前記目的関数からなる数理計画問題を解くことによ
り、前記通信経路を設計する最適化処理とをそれぞれ実
行する処理装置を有する構成である。
【００１７】このとき、前記処理装置は、前記第１の収
容条件作成処理では、前記トラフィックデマンドで要求
された総転送帯域が前記リンクの設備容量を越えないよ
うにするための制約式を生成するリンク収容条件作成処
理と、前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯
域が前記ノードの設備容量を越えないようにするための
制約式を生成するノード収容条件作成処理とをそれぞれ
実行し、前記第２の収容条件作成処理では、前記ノード
が前記サービスクラス毎にそれぞれ備えた、前記パケッ
トのデータを一時的に保持するキューに予め設定された
転送帯域に基づいて、前記トラフィックデマンドで要求
された総転送帯域が前記キューの転送帯域を越えないよ
うにするための制約式を生成するキュー収容条件作成処
理を実行してもよい。
容条件作成処理では、前記トラフィックデマンドで要求
された総転送帯域が前記リンクの設備容量を越えないよ
うにするための制約式を生成するリンク収容条件作成処
理と、前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯
域が前記ノードの設備容量を越えないようにするための
制約式を生成するノード収容条件作成処理とをそれぞれ
実行し、前記第２の収容条件作成処理では、前記ノード
が前記サービスクラス毎にそれぞれ備えた、前記パケッ
トのデータを一時的に保持するキューに予め設定された
転送帯域に基づいて、前記トラフィックデマンドで要求
された総転送帯域が前記キューの転送帯域を越えないよ
うにするための制約式を生成するキュー収容条件作成処
理を実行してもよい。
【００１８】（作用）上記のような通信経路設計方法及
び装置では、トラフィックデマンドを満たす通信経路を
選択するための制約条件となる制約式を生成する経路候
補使用設備関数・条件作成処理と、複数のサービスクラ
スで共用するネットワークの資源に基づく制約条件であ
る制約式を生成する第１の収容条件作成処理と、複数の
サービスクラス毎に備えるネットワークの資源に基づく
制約条件である制約式を生成する第２の収容条件作成処
理と、通信経路を選択する際の基準となる目的関数を生
成する最適化基準作成処理と、上記各種制約式及び目的
関数からなる数理計画問題を解くことにより通信経路を
設計する最適化処理とをそれぞれ実行することで、リン
クやノードのネットワーク資源を共用しつつ、トラフィ
ックデマンドを満たすサービスクラス毎の通信経路が選
択される。
び装置では、トラフィックデマンドを満たす通信経路を
選択するための制約条件となる制約式を生成する経路候
補使用設備関数・条件作成処理と、複数のサービスクラ
スで共用するネットワークの資源に基づく制約条件であ
る制約式を生成する第１の収容条件作成処理と、複数の
サービスクラス毎に備えるネットワークの資源に基づく
制約条件である制約式を生成する第２の収容条件作成処
理と、通信経路を選択する際の基準となる目的関数を生
成する最適化基準作成処理と、上記各種制約式及び目的
関数からなる数理計画問題を解くことにより通信経路を
設計する最適化処理とをそれぞれ実行することで、リン
クやノードのネットワーク資源を共用しつつ、トラフィ
ックデマンドを満たすサービスクラス毎の通信経路が選
択される。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２０】まず、本発明の経路設計方法の対象となる
ネットワークの構成について図１及び図２を用いて説明
する。
ネットワークの構成について図１及び図２を用いて説明
する。
【００２１】図１は本発明の通信経路設計方法の設計対
象であるネットワークの一構成例を示すブロック図であ
り、図２は図１に示したノードが有するキューの構成を
示す模式図である。
象であるネットワークの一構成例を示すブロック図であ
り、図２は図１に示したノードが有するキューの構成を
示す模式図である。
【００２２】図１に示すように、ネットワークは、ルー
タやスイッチ等から成る複数のノードＮＸ（図１では、
Ｘ＝１〜５）と、ノードＮＸ間を接続し、双方向にパケ
ット等を転送するための伝送路である複数のリンクＬＺ
（図１では、Ｚ＝１〜７）とを有する構成である。
タやスイッチ等から成る複数のノードＮＸ（図１では、
Ｘ＝１〜５）と、ノードＮＸ間を接続し、双方向にパケ
ット等を転送するための伝送路である複数のリンクＬＺ
（図１では、Ｚ＝１〜７）とを有する構成である。
【００２３】図２に示すように、ノードＮＸには、サー
ビスクラス毎のパケットデータを一時的に保持するＦＩ
ＦＯ（First In First Out）形式から成る複数のパケッ
トバッファ（以下、キューと称す）ＱＸ１〜ＱＸ３（Ｘ
はノード番号、Ｘ＝１〜５）をそれぞれ備えている。
ビスクラス毎のパケットデータを一時的に保持するＦＩ
ＦＯ（First In First Out）形式から成る複数のパケッ
トバッファ（以下、キューと称す）ＱＸ１〜ＱＸ３（Ｘ
はノード番号、Ｘ＝１〜５）をそれぞれ備えている。
【００２４】ノードＮＸは、リンクＬＺを介して隣接ノ
ードから到着したパケットを各サービスクラスに対応し
て設けられたキューＱＸ１〜ＱＸ３にそれぞれ一旦蓄積
し、その後、宛先に応じて他のノードに転送する。
ードから到着したパケットを各サービスクラスに対応し
て設けられたキューＱＸ１〜ＱＸ３にそれぞれ一旦蓄積
し、その後、宛先に応じて他のノードに転送する。
【００２５】なお、図１では５台のノードＮＸが７本の
リンクＬＺによって接続され、各ノードＮＸにそれぞれ
３つのキューＱＸ１〜ＱＸ３をそれぞれ有する構成を示
しているが、ノード、リンク、キューの数がこれらに限
定されるものではなく、いくつであってもかまわない。
リンクＬＺによって接続され、各ノードＮＸにそれぞれ
３つのキューＱＸ１〜ＱＸ３をそれぞれ有する構成を示
しているが、ノード、リンク、キューの数がこれらに限
定されるものではなく、いくつであってもかまわない。
【００２６】次に、本発明の通信経路設計装置の構成に
ついて図面を用いて説明する。
ついて図面を用いて説明する。
【００２７】図３は本発明の通信経路設計装置の一構成
例を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
【００２８】図３に示すように、本発明の通信経路設計
装置は、ワークステーション・サーバコンピュータ等の
情報処理装置であり、プログラムにしたがって所定の処
理を実行する処理装置１０と、処理装置１０に対してコ
マンドや情報等を入力するための入力装置２０と、処理
装置１０の処理結果をモニタするための出力装置３０と
を有する構成である。
装置は、ワークステーション・サーバコンピュータ等の
情報処理装置であり、プログラムにしたがって所定の処
理を実行する処理装置１０と、処理装置１０に対してコ
マンドや情報等を入力するための入力装置２０と、処理
装置１０の処理結果をモニタするための出力装置３０と
を有する構成である。
【００２９】処理装置１０は、ＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１
１の処理に必要な情報を一時的に記憶する主記憶装置１
２と、ＣＰＵ１１に通信経路を設計させるための制御プ
ログラムが記録された記録媒体１３と、通信経路の設計
に必要なデータが蓄積されるデータ蓄積装置１４と、主
記憶装置１２、記録媒体１３、及びデータ蓄積装置１４
とのデータ転送を制御するメモリ制御インタフェース部
１５と、入力装置２０及び出力装置３０とのインタフェ
ース装置であるＩ／Ｏインタフェース部１６とを備え、
それらがバス１８を介して接続された構成である。な
お、通信経路設計装置がネットワークの構成要素である
ノード等と接続されている場合は、該ノードとの通信を
制御するためのインタフェースである通信制御装置を備
えていてもよい。
１の処理に必要な情報を一時的に記憶する主記憶装置１
２と、ＣＰＵ１１に通信経路を設計させるための制御プ
ログラムが記録された記録媒体１３と、通信経路の設計
に必要なデータが蓄積されるデータ蓄積装置１４と、主
記憶装置１２、記録媒体１３、及びデータ蓄積装置１４
とのデータ転送を制御するメモリ制御インタフェース部
１５と、入力装置２０及び出力装置３０とのインタフェ
ース装置であるＩ／Ｏインタフェース部１６とを備え、
それらがバス１８を介して接続された構成である。な
お、通信経路設計装置がネットワークの構成要素である
ノード等と接続されている場合は、該ノードとの通信を
制御するためのインタフェースである通信制御装置を備
えていてもよい。
【００３０】処理装置１０は、記録媒体１３に記録され
た制御プログラムを読み込み、該制御プログラムにした
がって以下に記載する通信経路設計方法の処理を実行す
る。なお、記録媒体１３は、磁気ディスク、半導体メモ
リ、光ディスクあるいはその他の記録媒体であってもよ
い。
た制御プログラムを読み込み、該制御プログラムにした
がって以下に記載する通信経路設計方法の処理を実行す
る。なお、記録媒体１３は、磁気ディスク、半導体メモ
リ、光ディスクあるいはその他の記録媒体であってもよ
い。
【００３１】通信経路設計装置のデータ蓄積装置１４に
は、通信経路の設計に必要なデータとして、例えば、各
ノードやリンクを識別するための情報、ネットワークの
構成を示す情報、及び各リンクのメトリック値等が蓄積
される。なお、メトリックとは通信経路を設計する際の
指標であり、例えば、通信経路の遅延時間、ホップ数
（経路上のノード数）、コスト、ネットワークの管理者
等がリンクやノードに対して任意に設定する値である汎
用メトリック等がある。
は、通信経路の設計に必要なデータとして、例えば、各
ノードやリンクを識別するための情報、ネットワークの
構成を示す情報、及び各リンクのメトリック値等が蓄積
される。なお、メトリックとは通信経路を設計する際の
指標であり、例えば、通信経路の遅延時間、ホップ数
（経路上のノード数）、コスト、ネットワークの管理者
等がリンクやノードに対して任意に設定する値である汎
用メトリック等がある。
【００３２】通信経路設計装置は、これらのデータと設
計対象の通信経路に要求される性能（帯域、遅延、回線
コスト等）とに基づき、トラフィックデマンドを満たす
通信経路を選択するための数理計画問題を生成する。そ
して、該数理計画問題を解くことにより通信経路を選択
・作成する。
計対象の通信経路に要求される性能（帯域、遅延、回線
コスト等）とに基づき、トラフィックデマンドを満たす
通信経路を選択するための数理計画問題を生成する。そ
して、該数理計画問題を解くことにより通信経路を選択
・作成する。
【００３３】次に、本発明の通信経路設計方法の処理手
順について図４を用いて説明する。なお、以下では図１
に示した構成のネットワークに通信経路を作成する場合
で説明する。
順について図４を用いて説明する。なお、以下では図１
に示した構成のネットワークに通信経路を作成する場合
で説明する。
【００３４】図４は本発明の通信経路設計方法の手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【００３５】サービスクラス毎に通信経路を設計するた
めには、各サービスクラスで共用するネットワーク資源
に関する制約条件と、サービスクラス毎に備えるネット
ワーク資源に関する制約条件とをそれぞれ設定する必要
がある。共用するネットワーク資源とはリンクやノード
等が該当し、リンクやノードに流入する全トラフィック
量（パケット量）がその容量を越えないことが制約条件
となる。一方、サービスクラス毎に備えるネットワーク
資源とは各ノードがそれぞれのサービスクラスに対応し
て備えたキューが該当し、キューの処理能力（容量）を
超えないことが制約条件となる。
めには、各サービスクラスで共用するネットワーク資源
に関する制約条件と、サービスクラス毎に備えるネット
ワーク資源に関する制約条件とをそれぞれ設定する必要
がある。共用するネットワーク資源とはリンクやノード
等が該当し、リンクやノードに流入する全トラフィック
量（パケット量）がその容量を越えないことが制約条件
となる。一方、サービスクラス毎に備えるネットワーク
資源とは各ノードがそれぞれのサービスクラスに対応し
て備えたキューが該当し、キューの処理能力（容量）を
超えないことが制約条件となる。
【００３６】本発明の通信経路設計装置では、これらの
制約条件、及び通信経路を選択する際の基準となる目的
関数をそれぞれ生成し、該制約条件及び目的関数からな
る数理計画問題を解くことにより、予め与えられた経路
候補の中からトラフィックデマンドを満たす所定の経路
を選択する。
制約条件、及び通信経路を選択する際の基準となる目的
関数をそれぞれ生成し、該制約条件及び目的関数からな
る数理計画問題を解くことにより、予め与えられた経路
候補の中からトラフィックデマンドを満たす所定の経路
を選択する。
【００３７】なお、ここでは通信経路設計装置に、予め
リンクとノードの接続関係（ネットワークトポロジ
ー）、各ノードが有するキュー構成、全てのリンクＬＺ
の容量Ｃ LZ、全てのノードＮＸの容量ＣNX、全てのノー
ドＮＸに含まれるサービスクラスＹのパケットが蓄積さ
れるキューＱＸＹの容量ＣQXY等、ネットワーク構成に
関する情報が入力され、データ蓄積装置１４に蓄積され
ているものとする。
リンクとノードの接続関係（ネットワークトポロジ
ー）、各ノードが有するキュー構成、全てのリンクＬＺ
の容量Ｃ LZ、全てのノードＮＸの容量ＣNX、全てのノー
ドＮＸに含まれるサービスクラスＹのパケットが蓄積さ
れるキューＱＸＹの容量ＣQXY等、ネットワーク構成に
関する情報が入力され、データ蓄積装置１４に蓄積され
ているものとする。
【００３８】図４に示すように、通信経路を設計する
際、通信経路設計装置には、まずトラフィックデマンド
群、経路候補、及び最適化基準等の設計情報がそれぞれ
入力される（ステップＳ１）。最適化基準には、通信経
路の総遅延時間の最小化、最大ホップ数の最小化、コス
トの最小化、及び汎用メトリックの最小化等がある。本
実施形態では、例えば、総遅延時間を最小化するための
指示が入力されるものとする。また、経路候補として
は、各トラフィックデマンドを満たす通信経路の候補集
合が入力される。
際、通信経路設計装置には、まずトラフィックデマンド
群、経路候補、及び最適化基準等の設計情報がそれぞれ
入力される（ステップＳ１）。最適化基準には、通信経
路の総遅延時間の最小化、最大ホップ数の最小化、コス
トの最小化、及び汎用メトリックの最小化等がある。本
実施形態では、例えば、総遅延時間を最小化するための
指示が入力されるものとする。また、経路候補として
は、各トラフィックデマンドを満たす通信経路の候補集
合が入力される。
【００３９】また、トラフィックデマンドとしては、パ
ケットをネットワーク内に収容する入口ノード、ネット
ワークから出力される出口ノード、要求する転送帯域、
サービスクラス等から成る情報が入力される。ここで、
ｉ番目のトラフィックデマンドは
ケットをネットワーク内に収容する入口ノード、ネット
ワークから出力される出口ノード、要求する転送帯域、
サービスクラス等から成る情報が入力される。ここで、
ｉ番目のトラフィックデマンドは
【００４０】
【数１】
【００４１】で表すものとする。また、トラフィックデ
マンド群はそれらの集合である
マンド群はそれらの集合である
【００４２】
【数２】
【００４３】となる。
【００４４】以上の各設計情報が入力されると、通信経
路設計装置は、上述した各種制約条件及び目的関数を生
成するために、経路候補使用設備関数・条件作成処理
（ステップＳ２）、リンク収容条件作成処理（ステップ
Ｓ３）、ノード収容条件作成処理（ステップＳ４）、キ
ュー収容条件作成処理（ステップＳ５）、及び最適化基
準作成処理（ステップＳ６）をそれぞれ実行する。な
お、これらの処理は任意の順に実行してもよく、同時に
実行してもよい。
路設計装置は、上述した各種制約条件及び目的関数を生
成するために、経路候補使用設備関数・条件作成処理
（ステップＳ２）、リンク収容条件作成処理（ステップ
Ｓ３）、ノード収容条件作成処理（ステップＳ４）、キ
ュー収容条件作成処理（ステップＳ５）、及び最適化基
準作成処理（ステップＳ６）をそれぞれ実行する。な
お、これらの処理は任意の順に実行してもよく、同時に
実行してもよい。
【００４５】経路候補使用設備関数・条件作成処理は、
入力された経路候補毎にリンク・ノード・キューの各設
備を使用するか否かを示す関数と、経路候補からどの経
路を採用するかを示す関数をそれぞれ定義し、それらの
関数を用いて、各トラフィックデマンドを満たす経路を
選択するための制約条件をそれぞれ生成する。
入力された経路候補毎にリンク・ノード・キューの各設
備を使用するか否かを示す関数と、経路候補からどの経
路を採用するかを示す関数をそれぞれ定義し、それらの
関数を用いて、各トラフィックデマンドを満たす経路を
選択するための制約条件をそれぞれ生成する。
【００４６】具体的には、リンクを使用するか否かを示
す関数として、ある経路候補ｅpがリンクＬＺを通過す
る時に「１」、通過しない時に「０」の値を持つ関数
す関数として、ある経路候補ｅpがリンクＬＺを通過す
る時に「１」、通過しない時に「０」の値を持つ関数
【００４７】
【数３】
【００４８】を定義する。
【００４９】また、ノードを使用するか否かを示す関数
として、ある経路候補ｅpがノードＮＸを通過する時に
「１」、通過しない時に「０」の値を持つ関数
として、ある経路候補ｅpがノードＮＸを通過する時に
「１」、通過しない時に「０」の値を持つ関数
【００５０】
【数４】
【００５１】を定義する。
【００５２】さらに、キューを使用するか否かを示す関
数として、ある経路候補ｅpがキューＱXYを通過する時
に「１」、通過しない時に「０」の値を持つ関数
数として、ある経路候補ｅpがキューＱXYを通過する時
に「１」、通過しない時に「０」の値を持つ関数
【００５３】
【数５】
【００５４】を定義する。
【００５５】そして、トラフィックデマンド毎に要求を
満たす経路候補をそれぞれ選択するための制約条件をそ
れぞれ生成する。ここでは、トラフィックデマンド群に
含まれる任意のトラフィックデマンドｄnに対して経路
候補ｅpが解に含まれる時に「１」、含まれない時に
「０」の値を持つ関数
満たす経路候補をそれぞれ選択するための制約条件をそ
れぞれ生成する。ここでは、トラフィックデマンド群に
含まれる任意のトラフィックデマンドｄnに対して経路
候補ｅpが解に含まれる時に「１」、含まれない時に
「０」の値を持つ関数
【００５６】
【数６】
【００５７】を定義する。そして、トラフィックデマン
ドｄnに対応する制約条件
ドｄnに対応する制約条件
【００５８】
【数７】
【００５９】を生成する。
【００６０】リンク収容条件作成処理では、リンクの設
備容量（処理能力）に基づいてリンクの制約条件を生成
する。具体的には、トラフィックデマンドで要求される
総転送帯域がリンクの設備容量を越えない制約条件
備容量（処理能力）に基づいてリンクの制約条件を生成
する。具体的には、トラフィックデマンドで要求される
総転送帯域がリンクの設備容量を越えない制約条件
【００６１】
【数８】
【００６２】を生成する。
【００６３】ノード収容条件作成処理では、ノードの設
備容量（処理能力）に基づいてノードの制約条件を生成
する。具体的には、トラフィックデマンドで要求される
総転送帯域がノードの設備容量を越えない制約条件
備容量（処理能力）に基づいてノードの制約条件を生成
する。具体的には、トラフィックデマンドで要求される
総転送帯域がノードの設備容量を越えない制約条件
【００６４】
【数９】
【００６５】を生成する。
【００６６】キュー収容条件作成処理では、キューの設
備容量（処理能力）に基づいてキューの制約条件を生成
する。具体的には、トラフィックデマンドで要求される
総転送帯域が予めキューに与えられた容量を越えない制
約条件
備容量（処理能力）に基づいてキューの制約条件を生成
する。具体的には、トラフィックデマンドで要求される
総転送帯域が予めキューに与えられた容量を越えない制
約条件
【００６７】
【数１０】
【００６８】を生成する。
【００６９】最適化基準作成処理では、入力された最適
化基準に基づいて目的関数を生成する。例えば、通信経
路の総遅延時間を最小にする場合、目的関数は、各リン
クＬＺにおける遅延時間ＴLZと、各キューにおける遅延
時間ＴQXYとをそれぞれ最小化する
化基準に基づいて目的関数を生成する。例えば、通信経
路の総遅延時間を最小にする場合、目的関数は、各リン
クＬＺにおける遅延時間ＴLZと、各キューにおける遅延
時間ＴQXYとをそれぞれ最小化する
【００７０】
【数１１】
【００７１】となる。ここでは、トラフィックデマンド
群に対応する全経路の遅延時間の合計を最小化する目的
関数を生成しているが、各トラフィックデマンド毎に対
応する経路の遅延時間をそれぞれ最小化する目的関数を
生成してもよい。
群に対応する全経路の遅延時間の合計を最小化する目的
関数を生成しているが、各トラフィックデマンド毎に対
応する経路の遅延時間をそれぞれ最小化する目的関数を
生成してもよい。
【００７２】各種制約条件及び目的関数の生成が終了し
た通信経路設計装置は、最適化処理として、これらの制
約条件及び目的関数からなる数理計画問題を解くことに
より、各トラフィックデマンド毎の通信経路をそれぞれ
選択・決定する（ステップＳ７）。
た通信経路設計装置は、最適化処理として、これらの制
約条件及び目的関数からなる数理計画問題を解くことに
より、各トラフィックデマンド毎の通信経路をそれぞれ
選択・決定する（ステップＳ７）。
【００７３】なお、数理計画問題を解く際には、例え
ば、切除平面法や分岐限定法等の数理計画法（矢野監
修、数学ハンドブック、森北出版）を用いて解けばよ
い。
ば、切除平面法や分岐限定法等の数理計画法（矢野監
修、数学ハンドブック、森北出版）を用いて解けばよ
い。
【００７４】また、最適化処理の結果、複数の経路が得
られた場合は、それらの中から任意の経路を選択すれば
よい。一方、経路が得られない場合は、ネットワーク資
源を変更して制約条件を変えなければ得られないため、
通信経路設計装置は経路の作成不可メッセージを出力装
置３０等で表示する。
られた場合は、それらの中から任意の経路を選択すれば
よい。一方、経路が得られない場合は、ネットワーク資
源を変更して制約条件を変えなければ得られないため、
通信経路設計装置は経路の作成不可メッセージを出力装
置３０等で表示する。
【００７５】このように、ノード内の各キューについて
サービスクラス毎に制約条件を作成し、リンクやノード
について各サービスクラスで共用するものとして制約条
件を作成し、これらを含む数理計画問題を解いてトラフ
ィックデマンドを満たす通信経路を選択・決定すること
で、サービスクラスに要求される最も厳しい条件を満た
すように通信経路を設計する方法やサービスクラス毎に
リンクやノードを振り分ける方法に比べて、ネットワー
ク資源を効率よく使用した通信経路を設計することがで
きる。また、複数のトラフィックデマンドに対してそれ
ぞれを満たす通信経路が同時に得られるため、複数のサ
ービスクラスの通信経路の設計を同時に行うことができ
る。
サービスクラス毎に制約条件を作成し、リンクやノード
について各サービスクラスで共用するものとして制約条
件を作成し、これらを含む数理計画問題を解いてトラフ
ィックデマンドを満たす通信経路を選択・決定すること
で、サービスクラスに要求される最も厳しい条件を満た
すように通信経路を設計する方法やサービスクラス毎に
リンクやノードを振り分ける方法に比べて、ネットワー
ク資源を効率よく使用した通信経路を設計することがで
きる。また、複数のトラフィックデマンドに対してそれ
ぞれを満たす通信経路が同時に得られるため、複数のサ
ービスクラスの通信経路の設計を同時に行うことができ
る。
【００７６】なお、上記説明では、通信経路設計装置の
処理装置１０が、経路候補使用設備関数・条件作成処
理、リンク収容条件作成処理、ノード収容条件作成処
理、キュー収容条件作成処理、最適化基準作成処理、及
び最適化処理をそれぞれ実行する例で説明したが、通信
経路設計装置は、これらの処理を各々が専用に実行する
複数の処理手段を有する構成であってもよい。
処理装置１０が、経路候補使用設備関数・条件作成処
理、リンク収容条件作成処理、ノード収容条件作成処
理、キュー収容条件作成処理、最適化基準作成処理、及
び最適化処理をそれぞれ実行する例で説明したが、通信
経路設計装置は、これらの処理を各々が専用に実行する
複数の処理手段を有する構成であってもよい。
【００７７】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。
【００７８】本実施例では、サービスクラス毎にリンク
及びキューを振り分ける比較例（従来の技術に相当）
と、リンクを各サービスクラスで共用する本発明の設計
例について説明する。
及びキューを振り分ける比較例（従来の技術に相当）
と、リンクを各サービスクラスで共用する本発明の設計
例について説明する。
【００７９】なお、比較例及び設計例ではネットワーク
が共に図１に示した構成であり、サービスクラスとして
２つのクラス（例えば、ＡＦ−ＵＤＰ，ＡＦ−ＴＣＰ：
ここでは、ＡＦ１〜４クラスに区別しない）が要求され
る場合で説明する。したがって、各ノードが有するキュ
ーの数はそれぞれ２となる。
が共に図１に示した構成であり、サービスクラスとして
２つのクラス（例えば、ＡＦ−ＵＤＰ，ＡＦ−ＴＣＰ：
ここでは、ＡＦ１〜４クラスに区別しない）が要求され
る場合で説明する。したがって、各ノードが有するキュ
ーの数はそれぞれ２となる。
【００８０】また、説明を簡単にするため、各リンクＬ
Ｚ（Ｚ＝１〜７）の容量をＣLZ＝４とし、各ノードＮＸ
（Ｘ＝１〜５）の容量をＣNX＝１０とする。さらに、キ
ューの容量は各サービスクラスに１：１に分割されるも
のとする。すなわち、各キューの容量はＣQXY＝５とな
る。
Ｚ（Ｚ＝１〜７）の容量をＣLZ＝４とし、各ノードＮＸ
（Ｘ＝１〜５）の容量をＣNX＝１０とする。さらに、キ
ューの容量は各サービスクラスに１：１に分割されるも
のとする。すなわち、各キューの容量はＣQXY＝５とな
る。
【００８１】また、トラフィックデマンドとしては、以
下のａ〜ｄに記載する４つが入力されるものとする。但
し、カッコ内は（入口ノード，出口ノード，転送帯域
（容量），サービスクラス）とする。
下のａ〜ｄに記載する４つが入力されるものとする。但
し、カッコ内は（入口ノード，出口ノード，転送帯域
（容量），サービスクラス）とする。
【００８２】ａ、トラフィックデマンド１（ノードＮ
４，ノードＮ２，１，ＡＦ−ＵＤＰ） ｂ、トラフィックデマンド２（ノードＮ５，ノードＮ
１，２，ＡＦ−ＵＤＰ） ｃ、トラフィックデマンド３（ノードＮ４，ノードＮ
２，３，ＡＦ−ＴＣＰ） ｄ、トラフィックデマンド４（ノードＮ４，ノードＮ
２，２，ＡＦ−ＴＣＰ） （比較例）まず、サービスクラス毎にリンク及びキュー
を振り分ける比較例について説明する。
４，ノードＮ２，１，ＡＦ−ＵＤＰ） ｂ、トラフィックデマンド２（ノードＮ５，ノードＮ
１，２，ＡＦ−ＵＤＰ） ｃ、トラフィックデマンド３（ノードＮ４，ノードＮ
２，３，ＡＦ−ＴＣＰ） ｄ、トラフィックデマンド４（ノードＮ４，ノードＮ
２，２，ＡＦ−ＴＣＰ） （比較例）まず、サービスクラス毎にリンク及びキュー
を振り分ける比較例について説明する。
【００８３】比較例では、各リンクＬＺをキューと同様
に１：１に分割して使用する。その場合、各リンクの容
量はＣLZ＝２となる。
に１：１に分割して使用する。その場合、各リンクの容
量はＣLZ＝２となる。
【００８４】したがって、上記トラフィックデマンド３
は要求される容量（転送帯域）が「３」であるため、比
較例ではトラフィックデマンド３を満たす通信経路を得
ることができないことが分かる。
は要求される容量（転送帯域）が「３」であるため、比
較例ではトラフィックデマンド３を満たす通信経路を得
ることができないことが分かる。
【００８５】（設計例）次にリンクを各サービスクラス
で共用する設計例について説明する。
で共用する設計例について説明する。
【００８６】なお、ここでは最適化基準として経路の総
遅延時間の最小化を行うものとする。この場合、最適化
基準作成処理で生成される目的関数は上記と同様に、
遅延時間の最小化を行うものとする。この場合、最適化
基準作成処理で生成される目的関数は上記と同様に、
【００８７】
【数１２】
【００８８】となる。ここで、各リンクＬＺにおける遅
延時間ＴLZ＝１００[ｍｓ]とし、各キューにおける遅延
時間ＴQXY＝２００[ｍｓ]とする。
延時間ＴLZ＝１００[ｍｓ]とし、各キューにおける遅延
時間ＴQXY＝２００[ｍｓ]とする。
【００８９】設計例では、リンクＬＺが各サービスクラ
スで共用されるため、リンクの容量はＣLZ＝４となる。
したがって、上記ａ〜ｄのトラフィックデマンドを満足
する通信経路をそれぞれ得ることが可能であり、各トラ
フィックデマンドに対応する通信経路の遅延時間は、 トラフィックデマンド１の遅延時間＝２００×３＋１０
０×２＝８００[ｍｓ] トラフィックデマンド２の遅延時間＝２００×２＋１０
０×１＝５００[ｍｓ] トラフィックデマンド３の遅延時間＝２００×３＋１０
０×２＝８００[ｍｓ] トラフィックデマンド４の遅延時間＝２００×３＋１０
０×２＝８００[ｍｓ] となる。また、それらの合計時間は、８００＋５００＋
８００＋８００[ｍｓ]＝２．９[ｓ]となる。この値は設
計例における最適値であり、制約条件及び目的関数から
なる数理計画問題の最適解の一つとなる。
スで共用されるため、リンクの容量はＣLZ＝４となる。
したがって、上記ａ〜ｄのトラフィックデマンドを満足
する通信経路をそれぞれ得ることが可能であり、各トラ
フィックデマンドに対応する通信経路の遅延時間は、 トラフィックデマンド１の遅延時間＝２００×３＋１０
０×２＝８００[ｍｓ] トラフィックデマンド２の遅延時間＝２００×２＋１０
０×１＝５００[ｍｓ] トラフィックデマンド３の遅延時間＝２００×３＋１０
０×２＝８００[ｍｓ] トラフィックデマンド４の遅延時間＝２００×３＋１０
０×２＝８００[ｍｓ] となる。また、それらの合計時間は、８００＋５００＋
８００＋８００[ｍｓ]＝２．９[ｓ]となる。この値は設
計例における最適値であり、制約条件及び目的関数から
なる数理計画問題の最適解の一つとなる。
【００９０】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
いるので、以下に記載する効果を奏する。
【００９１】トラフィックデマンドを満たす通信経路を
選択するための制約条件となる制約式を生成する経路候
補使用設備関数・条件作成処理と、複数のサービスクラ
スで共用するネットワークの資源に基づく制約条件であ
る制約式を生成する第１の収容条件作成処理と、複数の
サービスクラス毎に備えるネットワークの資源に基づく
制約条件である制約式を生成する第２の収容条件作成処
理と、通信経路を選択する際の基準となる目的関数を生
成する最適化基準作成処理と、上記各種制約式及び目的
関数からなる数理計画問題を解くことにより通信経路を
設計する最適化処理とをそれぞれ実行することで、リン
クやノードのネットワーク資源を共用しつつ、トラフィ
ックデマンドを満たすサービスクラス毎の通信経路が選
択される。
選択するための制約条件となる制約式を生成する経路候
補使用設備関数・条件作成処理と、複数のサービスクラ
スで共用するネットワークの資源に基づく制約条件であ
る制約式を生成する第１の収容条件作成処理と、複数の
サービスクラス毎に備えるネットワークの資源に基づく
制約条件である制約式を生成する第２の収容条件作成処
理と、通信経路を選択する際の基準となる目的関数を生
成する最適化基準作成処理と、上記各種制約式及び目的
関数からなる数理計画問題を解くことにより通信経路を
設計する最適化処理とをそれぞれ実行することで、リン
クやノードのネットワーク資源を共用しつつ、トラフィ
ックデマンドを満たすサービスクラス毎の通信経路が選
択される。
【００９２】したがって、サービスクラスに要求される
最も厳しい条件を満たすように通信経路を設計する方法
やサービスクラス毎にリンクやノードを振り分ける方法
に比べて、ネットワーク資源を効率よく使用した通信経
路を設計することができる。また、複数のトラフィック
デマンドに対してそれぞれを満たす通信経路が同時に得
られるため、複数のサービスクラスの通信経路の設計を
同時に行うことができる。
最も厳しい条件を満たすように通信経路を設計する方法
やサービスクラス毎にリンクやノードを振り分ける方法
に比べて、ネットワーク資源を効率よく使用した通信経
路を設計することができる。また、複数のトラフィック
デマンドに対してそれぞれを満たす通信経路が同時に得
られるため、複数のサービスクラスの通信経路の設計を
同時に行うことができる。
【図１】本発明の通信経路設計方法の設計対象であるネ
ットワークの一構成例を示すブロック図である。
ットワークの一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示したノードが有するキューの構成を示
す模式図である。
す模式図である。
【図３】本発明の通信経路設計装置の一構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】本発明の通信経路設計方法の手順を示すフロー
チャートである。
チャートである。
１０ 処理装置 １１ ＣＰＵ １２ 主記憶装置 １３ 記録媒体 １４ データ蓄積装置 １５ メモリ制御インタフェース部 １６ Ｉ／Ｏインタフェース部 １８ バス ２０ 入力装置 ３０ 出力装置 Ｌ１〜Ｌ７ リンク Ｎ１〜Ｎ５ ノード Ｑ１１〜Ｑ１３、Ｑ２１〜Ｑ２３、Ｑ３１〜Ｑ３３、Ｑ
４１〜Ｑ４３、Ｑ５１〜Ｑ５３ キュー
４１〜Ｑ４３、Ｑ５１〜Ｑ５３ キュー
Claims (6)
- 【請求項１】 異なる複数のサービスクラス毎のパケッ
トをそれぞれ区別して収容可能な複数のノードと、 前記サービスクラス毎のパケットをそれぞれ収容する、
前記ノード間を接続する伝送路である複数のリンクと、 を有するネットワークに、前記サービスクラス毎の通信
経路を設計するための通信経路設計方法であって、 前記通信経路に対する要求事項を含むトラフィックデマ
ンドを満たす通信経路を選択するための制約条件となる
制約式を生成する経路候補使用設備関数・条件作成処理
と、 前記複数のサービスクラスで共用する前記ネットワーク
の資源に基づく制約条件である制約式を生成する第１の
収容条件作成処理と、 前記複数のサービスクラス毎に備える前記ネットワーク
の資源に基づく制約条件である制約式を生成する第２の
収容条件作成処理と、 前記通信経路を選択する際の基準となる目的関数を生成
する最適化基準作成処理と、 前記経路候補使用設備関数・条件作成処理、前記第１の
収容条件作成処理、及び前記第２の収容条件作成処理で
生成された制約式、及び前記最適化基準作成処理で生成
された前記目的関数からなる数理計画問題を解くことに
より、前記通信経路を設計する最適化処理と、を実行す
る通信経路設計方法。 - 【請求項２】 前記第１の収容条件作成処理では、 前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯域が前
記リンクの設備容量を越えないようにするための制約式
を生成するリンク収容条件作成処理と、 前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯域が前
記ノードの設備容量を越えないようにするための制約式
を生成するノード収容条件作成処理と、をそれぞれ実行
し、 前記第２の収容条件作成処理では、 前記ノードが前記サービスクラス毎にそれぞれ備えた、
前記パケットのデータを一時的に保持するキューに予め
設定された転送帯域に基づいて、前記トラフィックデマ
ンドで要求された総転送帯域が前記キューの転送帯域を
越えないようにするための制約式を生成するキュー収容
条件作成処理を実行する請求項１記載の通信経路設計方
法。 - 【請求項３】 異なる複数のサービスクラス毎のパケッ
トをそれぞれ区別して収容可能な複数のノードと、 前記サービスクラス毎のパケットをそれぞれ収容する、
前記ノード間を接続する伝送路である複数のリンクと、 を有するネットワークに、前記サービスクラス毎の通信
経路を設計するための通信経路設計装置であって、 前記通信経路に対する要求事項を含むトラフィックデマ
ンドを満たす通信経路を選択するための制約条件となる
制約式を生成する経路候補使用設備関数・条件作成処理
と、前記複数のサービスクラスで共用する前記ネットワ
ークの資源に基づく制約条件である制約式を生成する第
１の収容条件作成処理と、前記複数のサービスクラス毎
に備える前記ネットワークの資源に基づく制約条件であ
る制約式を生成する第２の収容条件作成処理と、前記通
信経路を選択する際の基準となる目的関数を生成する最
適化基準作成処理と、前記経路候補使用設備関数・条件
作成処理、前記第１の収容条件作成処理、及び前記第２
の収容条件作成処理で生成された制約式、及び前記最適
化基準作成処理で生成された前記目的関数からなる数理
計画問題を解くことにより、前記通信経路を設計する最
適化処理とをそれぞれ実行する処理装置を有する通信経
路設計装置。 - 【請求項４】 前記処理装置は、 前記第１の収容条件作成処理では、 前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯域が前
記リンクの設備容量を越えないようにするための制約式
を生成するリンク収容条件作成処理と、前記トラフィッ
クデマンドで要求された総転送帯域が前記ノードの設備
容量を越えないようにするための制約式を生成するノー
ド収容条件作成処理とをそれぞれ実行し、 前記第２の収容条件作成処理では、 前記ノードが前記サービスクラス毎にそれぞれ備えた、
前記パケットのデータを一時的に保持するキューに予め
設定された転送帯域に基づいて、前記トラフィックデマ
ンドで要求された総転送帯域が前記キューの転送帯域を
越えないようにするための制約式を生成するキュー収容
条件作成処理を実行する請求項３記載の通信経路設計装
置。 - 【請求項５】 異なる複数のサービスクラス毎のパケッ
トをそれぞれ区別して収容可能な複数のノードと、 前記サービスクラス毎のパケットをそれぞれ収容する、
前記ノード間を接続する伝送路である複数のリンクと、 を有するネットワークに、前記サービスクラス毎の通信
経路を設計するコンピュータに実行させるためのプログ
ラムであって、 前記通信経路に対する要求事項を含むトラフィックデマ
ンドを満たす通信経路を選択するための制約条件となる
制約式を生成する経路候補使用設備関数・条件作成処理
と、 前記複数のサービスクラスで共用する前記ネットワーク
の資源に基づく制約条件である制約式を生成する第１の
収容条件作成処理と、 前記複数のサービスクラス毎に備える前記ネットワーク
の資源に基づく制約条件である制約式を生成する第２の
収容条件作成処理と、 前記通信経路を選択する際の基準となる目的関数を生成
する最適化基準作成処理と、 前記経路候補使用設備関数・条件作成処理、前記第１の
収容条件作成処理、及び前記第２の収容条件作成処理で
生成された制約式、及び前記最適化基準作成処理で生成
された前記目的関数からなる数理計画問題を解くことに
より、前記通信経路を設計する最適化処理と、をコンピ
ュータに実行させるためのプログラム。 - 【請求項６】 前記第１の収容条件作成処理では、 前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯域が前
記リンクの設備容量を越えないようにするための制約式
を生成するリンク収容条件作成処理と、 前記トラフィックデマンドで要求された総転送帯域が前
記ノードの設備容量を越えないようにするための制約式
を生成するノード収容条件作成処理と、をそれぞれ実行
させ、 前記第２の収容条件作成処理では、 前記ノードが前記サービスクラス毎にそれぞれ備えた、
前記パケットのデータを一時的に保持するキューに予め
設定された転送帯域に基づいて、前記トラフィックデマ
ンドで要求された総転送帯域が前記キューの転送帯域を
越えないようにするための制約式を生成するキュー収容
条件作成処理をコンピュータに実行させる請求項５記載
のプログラム。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP2001165036A JP2002359634A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 通信経路設計方法、通信経路設計装置及びプログラム |
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| JP2001165036A JP2002359634A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 通信経路設計方法、通信経路設計装置及びプログラム |
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2001
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2002
- 2002-05-29 CN CN02121765A patent/CN1390020A/zh active Pending
- 2002-05-31 US US10/157,990 patent/US7099807B2/en not_active Expired - Fee Related
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