JP2011023981A - Optical path design device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光パス設計装置及び方法に係り、特に入力光伝送路から入力される波長多重信号光を各波長の信号に分波し、波長変換を行わないで所定の出力光伝送路にクロスコネクトするノード装置で構成されたネットワークにおける、ネットワークの光パス設計を行う光パス設計装置及び方法に関する。 The present invention relates to an optical path design apparatus and method, and in particular, demultiplexes wavelength multiplexed signal light input from an input optical transmission line into signals of each wavelength, and crosses it to a predetermined output optical transmission line without performing wavelength conversion. The present invention relates to an optical path designing apparatus and method for designing an optical path of a network in a network composed of connected node apparatuses.
複数の入力光伝送路から入力される波長多重信号光を各波長の信号に分岐し、波長変換を行わないで所定の出力光伝送路にクロスコネクトするノード装置で構成されたトランスペアレント光ネットワークにおいては、波長割り当てと共に波長リソース管理が問題となる。それを解決する方法として、例えば、波長開通要求前に、需要計画に基づいて経路及び波長を割り当て予約し、その設計結果に基づき光パスを割り当てる方法が考えられる（例えば、特許文献１参照）。これにより波長と経路の最適配置、並びに、光パス開通時間の短縮化の実現が可能となる。 In a transparent optical network composed of node devices that branch wavelength-multiplexed signal light input from multiple input optical transmission lines into signals of each wavelength and cross-connect to a predetermined output optical transmission line without performing wavelength conversion In addition to wavelength allocation, wavelength resource management becomes a problem. As a method for solving this, for example, a method of assigning and reserving a route and a wavelength based on a demand plan and assigning an optical path based on the design result before a wavelength opening request is conceivable (for example, see Patent Document 1). As a result, it is possible to realize the optimum arrangement of the wavelength and path and the shortening of the optical path opening time.
しかしながら、需要計画よりも光パス需要が増加したノード間においては、動的な設計と比べ設備の見直しが多くなることが懸念される。以下、図１１、図１２を用いて従来の方式における課題について説明する。 However, there is a concern that the number of equipment reviews will increase between nodes where the optical path demand has increased more than the demand plan compared to the dynamic design. Hereinafter, problems in the conventional method will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
まず、図１１のネットワーク構成において、図１２の初期光パス設計方法を用いて、物理トポロジと対地間光パス需要を入力として、経路・波長の設計を行った結果が、ノードＡ−Ｃ間は、波長λ１、λ２、ノードＡ−Ｂ間、ノードＢ−Ｃ間に波長λ３、λ４となった場合を考える。この静的な設計において、ノードＡ−Ｃ間に２本、ノードＡ−Ｂ間、ノードＢ−Ｃ間に１本ずつの光パスを収容した状況の後、ノードＡ−Ｃ間で新たな需要が発生した場合、波長を割り当てることが不可能である。 First, in the network configuration of FIG. 11, using the initial optical path design method of FIG. 12, the result of the path / wavelength design using the physical topology and the ground optical path demand as input is Consider a case where the wavelengths λ1 and λ2, the wavelengths A and B, and the wavelengths B and C are the wavelengths λ3 and λ4. In this static design, after a situation where two optical paths are accommodated between nodes A and C, one between each of nodes A and B, and one between each of nodes B and C, a new demand is created between nodes A and C. If this occurs, it is impossible to assign a wavelength.
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、トランスペアレント光ネットワークでの経路及び波長を事前に設計した静的な設計において、需要計画との乖離が生じた場合の波長と経路の再設計を行い、設備増設割合を減らすことを実現するための光パス設計装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points. In a static design in which paths and wavelengths in a transparent optical network are designed in advance, wavelength and paths can be redesigned when a deviation from a demand plan occurs. An object of the present invention is to provide an optical path design apparatus and method for realizing and reducing the equipment expansion ratio.
図１は、本発明の原理構成図である。 FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.
本発明（請求項１）は、波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光パス設計装置であって、
ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベース６０と、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長をリソース管理情報データベース６０から検索するデータベース検索手段２０と、
データベース検索手段２０で得られた予約波長が、光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、リソース管理情報データベース６０から、該光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する空き波長探索手段３０と、
空き波長探索手段３０で得られた空き波長に基づいて、リソース管理情報データベース６０の光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換え手段４０と、を有する。
The present invention (Claim 1) is based on a demand plan for each ground which is a combination of a node serving as a start point and a node serving as an end point for assigning wavelengths in advance to a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion. The path and wavelength are reserved as reserved wavelengths, and when an optical path setting request is acquired, a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request is searched for, and an optical path design device that assigns wavelengths is provided.
A resource management information database 60 storing reserved wavelengths between nodes and status information of “used” and “unused”;
Database search means 20 for acquiring an input optical path establishment request and retrieving from the resource management information database 60 a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request;
It is determined whether the reserved wavelength obtained by the database search means 20 is suitable for the optical path establishment request. If not, the free wavelength on the route of the optical path establishment request is retrieved from the resource management information database 60. Empty wavelength searching means 30;
Database rewriting means 40 for updating the information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database 60 based on the available wavelength obtained by the available wavelength searching means 30.
本発明（請求項２）は、波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光パス設計装置であって、
ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースと、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長をリソース管理情報データベースから検索するデータベース検索手段と、
データベース検索手段で得られた予約波長が、光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、リソース管理情報データベースから、該光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する空き波長探索手段と、
空き波長探索手段で空き波長が得られない場合には、入力された物理トポロジ、各対地間の全光パス需要、現状の波長多重数を用いて、整数線形計画法によりネットワークの全空きリソースに対する波長割り当てのための再収容設計を行う再収容計算手段と、
再収容計算手段で得られた経路及び波長に基づいて、リソース管理情報データベースの光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換え手段と、を有する。
The present invention (Claim 2) is based on a demand plan for each ground which is a combination of a node as a start point and a node as an end point for assigning wavelengths in advance to a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion. The path and wavelength are reserved as reserved wavelengths, and when an optical path setting request is acquired, a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request is searched for, and an optical path design device that assigns wavelengths is provided.
Resource management information database storing reserved wavelengths between nodes and status information of “used” and “unused”;
Database search means for obtaining an input optical path establishment request and retrieving a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request from a resource management information database;
It is determined whether the reserved wavelength obtained by the database search means is suitable for the optical path establishment request, and if not, the idle wavelength for searching for an unused wavelength on the path of the optical path establishment request from the resource management information database. Search means;
If the available wavelength cannot be obtained by the available wavelength search means, the input physical topology, the total optical path demand between each ground, and the current wavelength multiplexing number are used to calculate all available resources of the network by integer linear programming. Re-accommodation calculation means for performing re-accommodation design for wavelength allocation;
Database rewriting means for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the path and wavelength obtained by the re-accommodation calculating means.
また、本発明（請求項３）は、請求項２の光パス設計装置の再収容計算手段において、
整数線形計画法として、
目的関数をネットワーク全波長数の最小化とし、
制約を、
始点ノードから終点ノードまでの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約；
波長変換無しとする制約；
各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約；
既に収容した光パスの経路及び波長を変更させない制約；
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする。
Further, the present invention (Claim 3) is a re-accommodation calculating means of the optical path design apparatus according to Claim 2,
As integer linear programming,
The objective function is to minimize the total number of wavelengths in the network,
Constraints,
Constraint that the total route from the start node to the end node is the same as the current optical path demand;
Restriction on no wavelength conversion;
Constraint that the sum of all variables for each link falls within the link capacity;
Restriction that does not change the path and wavelength of the already accommodated optical path;
The boundary condition of each link is set to be equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
本発明（請求項４）は、波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光パス設計装置であって、
ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースと、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長をリソース管理情報データベースから検索するデータベース検索手段と、
空き波長探索手段で空き波長が得られない場合には、入力された物理トポロジ、各対地間の全光パス需要、現状の波長多重数を用いて、整数線形計画法によりネットワーク内の使用中のリソースを含む全リソースに対する波長割り当てのための再収容設計を行う再収容計算手段と、
再収容計算手段で得られた経路及び波長に基づいて、リソース管理情報データベースの光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換え手段と、
を有し、
再収容計算手段は、
整数線形計画法の
目的関数をネットワーク全波長数の最小化とし、
制約を、
始点ノードから終点ノードまでの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約；
波長変換無しとする制約；
各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約；
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする。
The present invention (Claim 4) is based on a demand plan for each ground, which is a combination of a node serving as a start point and a node serving as an end point, to which a wavelength is assigned in advance for a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion. The path and wavelength are reserved as reserved wavelengths, and when an optical path setting request is acquired, a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request is searched for, and an optical path design device that assigns wavelengths is provided.
Resource management information database storing reserved wavelengths between nodes and status information of “used” and “unused”;
Database search means for obtaining an input optical path establishment request and retrieving a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request from a resource management information database;
If a free wavelength cannot be obtained by the free wavelength search means, the input physical topology, the demand for all optical paths between each ground, and the current wavelength multiplexing number are used. Re-accommodation calculation means for performing re-accommodation design for wavelength allocation to all resources including resources;
Database rewriting means for updating the information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the path and wavelength obtained by the re-accommodation calculating means;
Have
Re-accommodation calculation means
The objective function of integer linear programming is to minimize the total number of wavelengths in the network,
Constraints,
Constraint that the total route from the start node to the end node is the same as the current optical path demand;
Restriction on no wavelength conversion;
Constraint that the sum of all variables for each link falls within the link capacity;
The boundary condition of each link is set to be equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
図２は、本発明の原理を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
本発明（請求項５）は、光ネットワークの光パスの経路を設計する光パス設計方法において、
波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光パス設計装置が、
入力された光パス開通要求を取得し（ステップ１）、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を、ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースから検索する（ステップ２）データベース検索ステップと、
データベース検索手段で得られた予約波長が、光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、リソース管理情報データベースから、該光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する空き波長探索ステップ（ステップ３）と、
空き波長探索手段で得られた空き波長に基づいて、リソース管理情報データベースの光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換えステップ（ステップ４）と、を行う。
The present invention (Claim 5) is an optical path design method for designing a path of an optical path of an optical network.
For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan When making a reservation and acquiring an optical path setting request, an optical path design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength,
A resource that acquires an input optical path establishment request (step 1), stores reserved wavelengths having the same ground as the optical path establishment request, reserved wavelengths between nodes, and status information of “used” and “unused” Search from the management information database (Step 2) Database search step;
It is determined whether the reserved wavelength obtained by the database search means is suitable for the optical path establishment request, and if not, the idle wavelength for searching for an unused wavelength on the path of the optical path establishment request from the resource management information database. A search step (step 3);
A database rewriting step (step 4) is performed for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the available wavelength obtained by the available wavelength searching means.
本発明（請求項６）は、光ネットワークの光パスの経路を設計する光パス設計方法において、
波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光ネットワーク設計装置が、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を、ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースから検索するデータベース検索ステップと、
データベース検索ステップで得られた予約波長が、光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、リソース管理情報データベースから、該光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する空き波長探索ステップと、
空き波長探索ステップで空き波長が得られない場合には、入力された物理トポロジ、各対地間の全光パス需要、現状の波長多重数を用いて、整数線形計画法によりネットワークの全空きリソースに対する波長割り当てのための再収容設計を行う再収容計算ステップと、
再収容計算ステップで得られた経路及び波長に基づいて、リソース管理情報データベースの光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換えステップと、を行う。
The present invention (Claim 6) is an optical path design method for designing an optical path path of an optical network.
For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan. When the reservation is made and the optical path setting request is acquired, an optical network design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength is obtained.
An input optical path establishment request is acquired, and a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request is obtained from a resource management information database storing reservation wavelengths between nodes and “used” and “unused” status information. A database search step to search;
It is determined whether the reserved wavelength obtained in the database search step is compatible with the optical path establishment request. If not, the unused wavelength for searching for an unused wavelength on the path of the optical path establishment request from the resource management information database. A search step;
If a free wavelength cannot be obtained in the free wavelength search step, the input physical topology, the demand for all optical paths between each ground, and the current wavelength multiplexing number are used to calculate the total free resources of the network using integer linear programming. Re-accommodation calculation step for re-accommodation design for wavelength allocation;
Based on the path and wavelength obtained in the re-accommodation calculation step, a database rewriting step of updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database is performed.
また、本発明（請求項７）は、請求項６の光パス設計方法の再収容計算ステップにおいて、
整数線形計画法として、
目的関数をネットワーク全波長数の最小化とし、
制約を、
始点ノードから終点ノードまでの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約；
波長変換無しとする制約；
各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約；
既に収容した光パスの経路及び波長を変更させない制約；
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする。
Further, according to the present invention (Claim 7), in the re-accommodation calculation step of the optical path design method of Claim 6,
As integer linear programming,
The objective function is to minimize the total number of wavelengths in the network,
Constraints,
Constraint that the total route from the start node to the end node is the same as the current optical path demand;
Restriction on no wavelength conversion;
Constraint that the sum of all variables for each link falls within the link capacity;
Restriction that does not change the path and wavelength of the already accommodated optical path;
The boundary condition of each link is set to be equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
本発明（請求項８）は、光ネットワークの光パスの経路を設計する光パス設計方法において、
波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光パス設計装置が、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を、ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースから検索するデータベース検索ステップと、
空き波長探索ステップで空き波長が得られない場合には、入力された物理トポロジ、各対地間の全光パス需要、現状の波長多重数を用いて、整数線形計画法によりネットワーク内の使用中のリソースを含む全リソースに対する波長割り当てのための再収容設計を行う再収容計算ステップと、
再収容計算ステップで得られた経路及び波長に基づいて、リソース管理情報データベースの光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換えステップと、
を行い、
再収容計算ステップにおいて、
整数線形計画法の
目的関数をネットワーク全波長数の最小化とし、
制約を、
始点ノードから終点ノードまでの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約；
波長変換無しとする制約；
各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約；
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする。
The present invention (Claim 8) is an optical path design method for designing an optical path route of an optical network.
For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan. When making a reservation and acquiring an optical path setting request, an optical path design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength,
An input optical path establishment request is acquired, and a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request is obtained from a resource management information database storing reservation wavelengths between nodes and “used” and “unused” status information. A database search step to search;
If a free wavelength cannot be obtained in the free wavelength search step, it is used in the network by integer linear programming using the input physical topology, all optical path demands between each ground, and the current wavelength multiplexing number. Re-accommodation calculation step for performing re-accommodation design for wavelength allocation for all resources including resources,
A database rewriting step for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the path and wavelength obtained in the re-accommodation calculation step;
And
In the recontainment calculation step,
The objective function of integer linear programming is to minimize the total number of wavelengths in the network,
Constraints,
Constraint that the total route from the start node to the end node is the same as the current optical path demand;
Restriction on no wavelength conversion;
Constraint that the sum of all variables for each link falls within the link capacity;
The boundary condition of each link is set to be equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
上記のように本発明によれば、予め各対地（ノード装置間）に設定数だけの経路及び予約波長として予約した静的な設計において、図３（ａ）のようにノードＡ−Ｃ間で計画よりも需要の増加が発生した場合に、空きリソースを見つけて図３（ｂ）のように再収容設計をしなおして波長を割り当てる。これにより、経路及び波長を事前に設計した設計においても設備増設を抑えることができる。 As described above, according to the present invention, in a static design in which a predetermined number of routes and reserved wavelengths are reserved in advance for each ground (between node devices), between nodes A and C as shown in FIG. When the demand increases more than planned, a free resource is found, re-accommodated as shown in FIG. 3B, and a wavelength is assigned. Thereby, it is possible to suppress an increase in equipment even in a design in which a route and a wavelength are designed in advance.
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
最初に、以下で用いる用語について説明する。 First, terms used below will be described.
「ノード装置」とは、入力光伝送路（リンク）から入力された波長多重光信号を波長ごとに分離し、分離した光信号毎に所望の出力光伝送路に出力するように振り分け、同一の出力光伝送路に出力する光信号を合波する機能を有する装置である。但し、本明細書におけるノード装置は、装置内で光−電気変換及び電気−光変換機能を有しない。また、入力された光信号の波長を任意の波長に変換して出力する波長変換機能を有さない。例えば、2-D MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)スイッチ、3-D MEMSスイッチの入力側に波長分波器を、出力側に波長合波器を配置した光クロスコネクト装置が相当する。 “Node equipment” means that wavelength multiplexed optical signals input from an input optical transmission line (link) are separated for each wavelength, and are distributed so that each separated optical signal is output to a desired output optical transmission line. This is a device having a function of multiplexing optical signals output to an output optical transmission line. However, the node device in this specification does not have an optical-electrical conversion and an electrical-optical conversion function in the device. Further, it does not have a wavelength conversion function for converting the wavelength of the input optical signal into an arbitrary wavelength and outputting it. For example, a 2-D MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) switch, an optical cross-connect device in which a wavelength demultiplexer is disposed on the input side of the 3-D MEMS switch, and a wavelength multiplexer is disposed on the output side are equivalent.
「トラスペアレント光ネットワーク」もしくは「光ネットワーク」とは、これらのノードをメッシュ状に接続したものである。 A “transparent optical network” or “optical network” is a connection of these nodes in a mesh.
「光パス」とは、複数のノード装置と、そのノード装置間を接続する伝送路と、から構成されるトランスペアレント光ネットワークにおいて、任意のノード装置と任意のノード装置の間に定義される光通話路であり、経由するノード装置においては、前記の波長分離、光信号振り分け、波長合波、を行うことで、任意の２つのノード装置間に光パスを構築することができる。ノード装置においては前記のように、波長変換機能を有さないことにより、ある光パスは始点のノード装置と終点のノード装置との間で複数の中継のノード装置を経由した場合でも、始点のノード装置と終点のノード装置の間では同一の波長で振り分けを行いながら接続される。この光パスには、クライアント信号として、例えば、TDM（Time Division Multiplexing）パス、Ethernet(登録商標)、MPLS(Multi Protocol Label Switching)のLabel Switched Path、または、それらをグループ化したVCAT(Virtual Concatenation)、Link Aggregation等が重畳される。 An “optical path” is an optical call defined between an arbitrary node device and an arbitrary node device in a transparent optical network composed of a plurality of node devices and a transmission path connecting the node devices. In the node device that is a route, the optical path can be constructed between any two node devices by performing the above-described wavelength separation, optical signal distribution, and wavelength multiplexing. As described above, a node device does not have a wavelength conversion function, so that even if an optical path passes through a plurality of relay node devices between a start node device and an end node device, The node device and the terminal device at the end point are connected while being distributed at the same wavelength. In this optical path, as a client signal, for example, TDM (Time Division Multiplexing) path, Ethernet (registered trademark), MPLS (Multi Protocol Label Switching) Label Switched Path, or VCAT (Virtual Concatenation) that groups them , Link Aggregation etc. are superimposed.
「予約波長」とは、光パス開通要求時に、需要計画に基づいて各対地間で使用する波長を事前に設計し、予約したものである。 The “reserved wavelength” is a wavelength that is designed in advance and reserved based on the demand plan when the optical path establishment request is made.
［第１の実施の形態］
本実施の形態は、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、当該光パス設定要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる。このとき、需要計画を上回る需要が発生した場合に、需要が増加したノード間の経路上における空き波長を探索し、再度波長を設計しなおすものである。なお、ここで、需要計画を上回る需要とは、当該光パス設計装置の外部にあるネットワーク管理装置において、光パス需要計画と光パス需要実績の差分を求め、需要実績が光パス需要計画を上回っている場合に、当該ネットワーク管理装置から光パス設計装置を起動させるための通知を送出するものとする。なお、当該ネットワーク管理装置については本発明の範囲外であり、需要計画と需要実績を比較可能な手段を有するものであれば、これに限定されるものではない。
[First Embodiment]
In this embodiment, a path and a wavelength are reserved as reserved wavelengths based on a demand plan for each ground, which is a combination of a node that is a starting point and a node that is an ending point for wavelength allocation, and an optical path setting request is acquired. Then, a reserved wavelength having the same ground as the optical path setting request is searched, and a wavelength is assigned. At this time, when a demand exceeding the demand plan occurs, a search is made for a free wavelength on a path between nodes where the demand has increased, and the wavelength is designed again. Here, the demand exceeding the demand plan means that the difference between the optical path demand plan and the optical path demand record is obtained in the network management device outside the optical path design device, and the demand record exceeds the optical path demand plan. In this case, a notification for starting the optical path design apparatus is sent from the network management apparatus. The network management device is outside the scope of the present invention, and is not limited to this as long as it has means capable of comparing the demand plan and the actual demand.
図４は、本発明の第１の実施の形態における光パス設計装置の構成を示す。 FIG. 4 shows the configuration of the optical path design apparatus according to the first embodiment of the present invention.
同図に示す光パス設計装置は、入力部１０、データベース検索部２０、空き波長探索部３０、データベース書き換え部４０、出力部５０、リソース管理情報ＤＢ６０から構成される。 The optical path design apparatus shown in FIG. 1 includes an input unit 10, a database search unit 20, a free wavelength search unit 30, a database rewrite unit 40, an output unit 50, and a resource management information DB 60.
図５は、本発明の第１の実施の形態における再収容設計アルゴリズムのフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart of the re-accommodation design algorithm according to the first embodiment of the present invention.
ステップ１０１） 入力部１０は、光パス開通要求（対地情報）を取得し、データベース検索部２０に渡す。 Step 101) The input unit 10 acquires an optical path opening request (ground information) and passes it to the database search unit 20.
ステップ１０２） データベース検索部２０は、光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長をリソース管理情報ＤＢ６０から検索する。 Step 102) The database search unit 20 searches the resource management information DB 60 for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request.
ステップ１０３） ここで光パス開通要求に適合する予約波長がない場合は、ステップ１０４に移行する。予約波長がある場合はステップ１０７に移行する。 Step 103) If there is no reserved wavelength that meets the optical path establishment request, the process proceeds to Step 104. If there is a reserved wavelength, the process proceeds to step 107.
ステップ１０４） 空き波長探索部３０は、リソース管理情報ＤＢ６０にアクセスし、光パス開通要求のノード間と同一経路上で空き波長があるか探索する。空き波長がない場合はステップ１０５に移行し、ある場合はステップ１０６に移行する。 Step 104) The free wavelength searching unit 30 accesses the resource management information DB 60 and searches for a free wavelength on the same route as between the nodes requested to open the optical path. If there is no free wavelength, the process proceeds to step 105, and if there is, there is a transition to step 106.
ステップ１０５） 空き波長がない場合は、適合する予約波長が残存しないことを光パス開通要求元に通知し、処理を終了する。 Step 105) If there is no free wavelength, the optical path establishment request source is notified that no suitable reserved wavelength remains, and the process is terminated.
ステップ１０６） データベース書き換え部４０は、適合する予約波長がある場合は、割り当て波長を決定し、リソース管理情報ＤＢ６０のデータを書き換える。 Step 106) If there is a suitable reserved wavelength, the database rewriting unit 40 determines the allocated wavelength and rewrites the data in the resource management information DB 60.
ステップ１０７） 出力部５０は、経路・波長情報を光パス開通要求元に通知する。 Step 107) The output unit 50 notifies the path / wavelength information to the optical path establishment request source.
次に、リソース管理情報ＤＢ６０の管理例について、図６，図７を用いて説明する。 Next, a management example of the resource management information DB 60 will be described with reference to FIGS.
リソース管理情報ＤＢ６０は、予約波長群毎に、予約波長、波長、状態（使用中／未使用）を格納する。 The resource management information DB 60 stores reserved wavelengths, wavelengths, and states (in use / unused) for each reserved wavelength group.
リソース管理情報ＤＢ６０は、例えば、図６のように事前設計でノードＡ−Ｃ間は、波長λ１、λ２、λ３が予約波長として設計されており、同様にノードＡ−Ｂ間は波長λ４、λ５が予約波長として、ノードＢ−Ｃ間は波長λ４、λ５、λ６が予約波長として設計されている状況を考える。今、ノードＡ−Ｃ間では光パス需要が１本、ノードＡ−Ｂ間は光パスが１本存在していた場合は、リソース管理情報ＤＢ６０は、予約波長「ア」及び「エ」が"使用中"となり、その他は"未使用"となる。 In the resource management information DB 60, for example, as shown in FIG. 6, the wavelengths λ1, λ2, and λ3 are designed as reserved wavelengths between the nodes A and C, and similarly, the wavelengths λ4 and λ5 are set between the nodes A and B. Is a reserved wavelength, and the wavelengths λ4, λ5, and λ6 are designed as reserved wavelengths between the nodes B and C. If there is one optical path demand between the nodes A and C and one optical path between the nodes A and B, the resource management information DB 60 indicates that the reserved wavelengths “A” and “D” are “ “In use” and others “Unused”.
次に、ノードＡ−Ｃ間で３本の光パス開通要求が発生した場合、図７のように空き波長探索部３０において、リソース管理情報ＤＢ６０を探索することにより、同一経路上において予約波長群ＡＢ及び予約波長群ＡＣから予約波長の空きがあることを検出し、そこから取り出して、データベース書き換え部４０に予約波長群ＡＣの管理情報に更新させる。 Next, when three optical path establishment requests are generated between the nodes A and C, the reserved wavelength group is searched on the same path by searching the resource management information DB 60 in the free wavelength searching unit 30 as shown in FIG. The presence of a reserved wavelength is detected from AB and the reserved wavelength group AC, and is extracted from there and updated to the management information of the reserved wavelength group AC by the database rewriting unit 40.
以上説明した手順により、光ネットワーク設計管理システムが実現する。 The optical network design management system is realized by the procedure described above.
［第２の実施の形態］
本実施の形態は、波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め、波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長番号を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる。このとき、需要計画を上回る需要が発生した場合に、ネットワークの全空きリソースにおいて、既に設定されている光パスの再収容は行わずに（既に設定されている光パスの経路と波長は変化させない）、修正後の需要計画でまだ設定されていないパスを再収容計算対象として、経路及び波長を設計しなおすものである。
[Second Embodiment]
This embodiment is based on a demand plan for each ground, which is a combination of a node serving as a start point and a node serving as an end point, to which a wavelength is assigned in advance, for a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion. When a path and a wavelength number are reserved as reserved wavelengths and an optical path setting request is acquired, a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request is searched and a wavelength is assigned. At this time, when a demand exceeding the demand plan occurs, re-accommodation of already set optical paths is not performed in all free resources of the network (the paths and wavelengths of the already set optical paths are not changed). ), The path and wavelength are redesigned using a path that has not yet been set in the revised demand plan as a target for re-accommodation calculation.
図８は、本発明の第２の実施の形態における光パス設計装置の構成を示す。同図において、図４と同一構成部分には同一符号を付す。 FIG. 8 shows the configuration of an optical path design apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.
同図に示す光パス設計装置は、入力部１０、データベース検索部２０、再収容計算入力部７０、再収容計算部８０、データベース書き換え部４０、出力部５０、リソース管理情報ＤＢ６０から構成される。 The optical path design apparatus shown in FIG. 1 includes an input unit 10, a database search unit 20, a reaccommodation calculation input unit 70, a reaccommodation calculation unit 80, a database rewrite unit 40, an output unit 50, and a resource management information DB 60.
図９は、本発明の第２の実施の形態における再収容設計アルゴリズムのフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart of the re-accommodation design algorithm in the second embodiment of the present invention.
ステップ２０１） 入力部１０は、光パス開通要求（対地情報）を取得し、データベース検索部２０に渡す。 Step 201) The input unit 10 acquires an optical path opening request (ground information) and passes it to the database search unit 20.
ステップ２０２） データベース検索部２０は、開通要求光パスと同じ対地を持つ予約波長をリソース管理情報ＤＢ６０から検索する。 Step 202) The database search unit 20 searches the resource management information DB 60 for a reserved wavelength having the same ground as the opening request optical path.
ステップ２０３） ここで、光パス開通要求に適合する予約波長がない場合は、ステップ２０４に移行する。予約波長がある場合はステップ２０９に移行する
ステップ２０４） 再収容計算入力部７０において、外部のネットワーク情報管理装置１００から以下の
・物理トポロジ（ノード間の接続状態）；
・各リンクの最大波長多重数；
・現状の波長多重数Ｗ＝ｗ０；
・光パス需要情報における計画と実績の差分情報；
を取得し、かつ、リソース管理情報ＤＢ６０より、全ての予約波長群の波長情報、並びに、その使用状態を取得し、再収容計算部８０に渡す。なお、上記ではネットワーク情報管理装置１００から物理トポロジ情報等を取得する例を示したが、この例に限定されることなく、オンラインまたはオフラインで入力されても、または、画面上から操作者が入力して、行列形式で表現する接続行列に変換する方法等も考えられる。
Step 203) If there is no reserved wavelength suitable for the optical path establishment request, the process proceeds to Step 204. If there is a reserved wavelength, the process proceeds to step 209. Step 204) In the re-accommodation calculation input unit 70, from the external network information management device 100, the following physical topology (connection state between nodes);
・ Maximum wavelength multiplexing number of each link;
・ Current wavelength multiplexing number W = w 0 ;
・ Difference information between planned and actual optical path demand information;
In addition, the wavelength information of all reserved wavelength groups and the use state thereof are acquired from the resource management information DB 60 and passed to the re-accommodation calculation unit 80. In addition, although the example which acquires physical topology information etc. from the network information management apparatus 100 was shown above, it is not limited to this example, and it may be input online or offline, or input by an operator from the screen Then, a method of converting to a connection matrix expressed in a matrix format is also conceivable.
ステップ２０５） 再収容計算部８０は、波長割り当てのための再収容設計を行う。当該再収容計算部８０の再収容計算の対象となるものは、修正後の需要計画でまだ設定されていないパスであり、計画にはあったがまだ設定されていない光パスと需要の増加で変動のあった光パスを合算した修正後の需要計画の光パスである。再収用計算の際のリソースは、現在使われていない波長のみを対象とする。 Step 205) The re-accommodation calculation unit 80 performs re-accommodation design for wavelength allocation. The target of the re-accommodation calculation of the re-accommodation calculation unit 80 is a path that has not yet been set in the revised demand plan, and is an optical path that has been in the plan but has not yet been set, and an increase in demand. This is an optical path for the demand plan after correction, which is a sum of the optical paths that have changed. Resources for reacquisition calculations are only for wavelengths that are not currently used.
ここで、再収容計算は、整数線形計画法ではなく、発見的アルゴリズムを用いる方法でも可能である。例えば、First Fitアルゴリズム（文献：H. Chang.et al., "A Review of Routng and Wavelength Assignment Approaches for Wavelength-Routed Optical WDM NETWORKS MAGAZINE, Vol. 47-60, January 2000.）で実現することが可能である。 Here, the reaccommodation calculation can be performed not by integer linear programming but by a method using a heuristic algorithm. For example, it can be realized with the First Fit algorithm (reference: H. Chang. Et al., “A Review of Routng and Wavelength Assignment Approaches for Wavelength-Routed Optical WDM NETWORKS MAGAZINE, Vol. 47-60, January 2000.) It is.
本実施の形態における整数線形計画法は、目的関数をネットワーク全波長数の最小化、制約を、
１）光パス需要制約（始点から終点までの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約）
２）波長割当制約（波長変換なしとする制約）
３）リンク容量制約（各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約）
４）光パス開通制約（既に収容した光パスの経路及び波長を変更させない制約）
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする。
In the integer linear programming in this embodiment, the objective function is set to minimize the total number of wavelengths of the network,
1) Optical path demand constraint (constraint that the total route from the start point to the end point is the same as the current optical path demand)
2) Wavelength assignment restriction (restriction that there is no wavelength conversion)
3) Link capacity constraint (constraint that keeps the sum of all variables of each link within the link capacity)
4) Optical path opening restriction (restriction that does not change the path and wavelength of the already accommodated optical path)
The boundary condition of each link is set to be equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
以下に、波長割当整数線形計画法の例を示す。 An example of wavelength assignment integer linear programming is shown below.
・目的関数 ・ Objective function
V：ノードの集合；
Ｅ：リンクの集合
xｋ,ｗ：始点から終点ノードの経路の波長数
x0 ｋ,ｗ：始点から終点ノードの開通済経路の波長数
yｅ：リンクｅ内の波長数
ｓ，ｄ：始点ノード、終点ノード
Ｗ：波長多重数
Ｋ：始点から終点ノードの全経路の集合（ｓ＜ｄ）
Ds,d：始点から終点ノードの光パス需要（ｓ＜ｄ）
δk,e=1：経路ｋにリンクｅが含まれている場合
δk,e=0：経路ｋにリンクｅが含まれていない場合
とする。
V: a set of nodes;
E: Set of links
x k, w : Number of wavelengths of the path from the start point to the end point node
x 0 k, w : Number of wavelengths in the opened path from the start point to the end node
y e : number of wavelengths in link e s, d: start node, end node W: wavelength multiplexing number K: set of all paths from start point to end node (s <d)
D s, d : Optical path demand from the start point to the end node (s <d)
δ k, e = 1: when link e is included in route k δ k, e = 0: when link e is not included in route k
ステップ２０６） ステップ２０５を解くことにより解が得られた場合はステップ２０８に移行し、得られなかった場合はステップ２０７に移行する。 Step 206) If a solution is obtained by solving Step 205, the process proceeds to Step 208. If not, the process proceeds to Step 207.
ステップ２０７） 解が得られなかった場合は空きリソースがないことを光パス開通要求元に回答し、当該処理を終了する。 Step 207) If no solution is obtained, the optical path establishment request source is answered that there is no free resource, and the process is terminated.
ステップ２０８） データベース書き換え部４０は、ステップ２０５の計算により得られた解（経路・波長）でリソース管理情報ＤＢ６０の内容を書き換える。 Step 208) The database rewriting unit 40 rewrites the contents of the resource management information DB 60 with the solution (path / wavelength) obtained by the calculation of Step 205.
ステップ２０９） 出力部５０は、光パス開通要求に適合する経路・波長を出力する。 Step 209) The output unit 50 outputs a path / wavelength suitable for the optical path opening request.
以上説明した手順により、光ネットワーク設計管理システムが実現する。 The optical network design management system is realized by the procedure described above.
［第３の実施の形態］
本実施の形態は、波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め、波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長番号を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる。このとき、需要計画を上回る需要が発生した場合に、ネットワーク内の使用中のリソースを含む全リソースに対して、再度の経路及び波長を設計しなおすものである。
[Third Embodiment]
This embodiment is based on a demand plan for each ground, which is a combination of a node serving as a start point and a node serving as an end point, to which a wavelength is assigned in advance, for a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion. When a path and a wavelength number are reserved as reserved wavelengths and an optical path setting request is acquired, a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request is searched and a wavelength is assigned. At this time, when a demand exceeding the demand plan is generated, a route and a wavelength are redesigned for all resources including resources in use in the network.
本実施の形態における光パス設計装置の構成は図８に示す第２の実施の形態と同様であるが、動作は、図１０に示すように、ステップ３０４，３０５が異なる。ステップ３０４において、外部のネットワーク情報管理装置１００から取得するのは、
・物理トポロジ（ノード間の接続状態）；
・各リンクの最大波長多重数；
・現状の波長多重数Ｗ＝ｗ０；
・修正後の各対地の全光パス需要；
である。
The configuration of the optical path design apparatus in this embodiment is the same as that of the second embodiment shown in FIG. 8, but the operation is different in steps 304 and 305 as shown in FIG. What is acquired from the external network information management apparatus 100 in step 304 is
-Physical topology (connection state between nodes);
・ Maximum wavelength multiplexing number of each link;
・ Current wavelength multiplexing number W = w 0 ;
・ All ground optical path demand after correction;
It is.
また、ステップ３０５では、再収容計算部８０では、既に設定されている光パスの経路と波長を設定しなおすことで、需要の修正後の全体の計画を含めて、コストが最小となるのであれば、既に設定されている光パスも再収容計算対象とする。つまり、再収容計算対象となるのは、修正後の重要計画の全てであり、再収容計算の際のリソースは、現在使われている波長と使われていない波長の全てのリソースである。このため、再収容計算部８０の整数線形計画法の制約が第２の実施の形態と異なる。 In step 305, the re-accommodation calculation unit 80 resets the path and wavelength of the optical path that has already been set, so that the cost can be minimized including the overall plan after the demand is corrected. For example, an already set optical path is also subject to re-accommodation calculation. That is, the reaccommodation calculation targets are all of the revised important plans, and the resources at the time of the reaccommodation calculation are all resources of wavelengths that are currently used and wavelengths that are not used. For this reason, the restrictions of the integer linear programming of the re-accommodation calculation unit 80 are different from those of the second embodiment.
第２の実施の形態の制約４）光パス開通制約（既に収容した光パスの経路及び波長を変更させない制約）をなくすことで実現される。 Constraint 4 of the second embodiment 4) This is realized by eliminating the optical path opening restriction (restriction that does not change the path and wavelength of the already accommodated optical path).
本実施の形態における再収容計算機能部の制約の例を以下に示す。 Examples of restrictions on the re-accommodation calculation function unit in the present embodiment are shown below.
・目的関数 ・ Objective function
V：ノードの集合；
Ｅ：リンクの集合
xｋ,ｗ：始点から終点ノードの経路の波長数
yｅ：リンクｅ内の波長数
ｓ，ｄ：始点ノード、終点ノード
Ｗ：波長多重数
Ｋ：始点から終点ノードの全経路の集合（ｓ＜ｄ）
Ds,d：始点から終点ノードの光パス需要（ｓ＜ｄ）
δk,e=1：経路ｋにリンクｅが含まれている場合
δk,e=0：経路ｋにリンクｅが含まれていない場合
とする。
V: a set of nodes;
E: Set of links
x k, w : Number of wavelengths of the path from the start point to the end point node
y e : number of wavelengths in link e s, d: start node, end node W: wavelength multiplexing number K: set of all paths from start point to end node (s <d)
D s, d : Optical path demand from the start point to the end node (s <d)
δ k, e = 1: when link e is included in route k δ k, e = 0: when link e is not included in route k
以上説明した手順により、光ネットワーク設計管理システムが実現する。 The optical network design management system is realized by the procedure described above.
上記のように、本発明は、予め各対地（ノード間）に設定だけの経路及び波長を予約波長として予約した静的な設計において、設計時の予測よりも需要の増加が発生した場合に空きリソースを見つけて、再収容設計をし直して、波長を割り当てることにより、経路及び波長を事前に設計した静的な設計においても設備増設を抑えることが可能となる。 As described above, according to the present invention, in a static design in which a route and a wavelength only set for each ground (between nodes) are reserved as reserved wavelengths in advance, when the demand increases more than the prediction at the time of design occurs, By finding resources, re-designing re-accommodation, and assigning wavelengths, it is possible to suppress an increase in facilities even in a static design in which paths and wavelengths are designed in advance.
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.
本発明は、光ネットワークの光パス設計技術に適用可能である。 The present invention is applicable to an optical path design technique for an optical network.
１０ 入力部
２０ データベース検索手段、データベース検索部
３０ 空き波長探索手段、空き波長探索部
４０ データベース書き換え手段、データベース書き換え部
５０ 出力部
６０ リソース管理情報ＤＢ（データベース）
７０ 再収容計算入力部
８０ 再収容計算部
１００ ネットワーク情報管理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input part 20 Database search means, Database search part 30 Empty wavelength search means, Empty wavelength search part 40 Database rewrite means, Database rewrite part 50 Output part 60 Resource management information DB (database)
70 Reaccommodation Calculation Input Unit 80 Reaccommodation Calculation Unit 100 Network Information Management Device
Claims (8)
ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースと、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を前記リソース管理情報データベースから検索するデータベース検索手段と、
前記データベース検索手段で得られた前記予約波長が、前記光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、前記リソース管理情報データベースから、該光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する空き波長探索手段と、
前記空き波長探索手段で得られた空き波長に基づいて、前記リソース管理情報データベースの前記光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換え手段と、
を有することを特徴とする光パス設計装置。 For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan. Reserving and acquiring an optical path setting request, an optical path design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength,
Resource management information database storing reserved wavelengths between nodes and status information of “used” and “unused”;
Database search means for acquiring an input optical path establishment request and retrieving a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request from the resource management information database;
It is determined whether the reserved wavelength obtained by the database search means is suitable for the optical path establishment request. If not, the free wavelength on the path of the optical path establishment request is obtained from the resource management information database. A free wavelength searching means for searching;
Database rewriting means for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the available wavelength obtained by the available wavelength searching means;
An optical path design apparatus comprising:
ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースと、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を前記リソース管理情報データベースから検索するデータベース検索手段と、
前記データベース検索手段で得られた前記予約波長が、前記光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、前記リソース管理情報データベースから、該光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する空き波長探索手段と、
前記空き波長探索手段で空き波長が得られない場合には、入力された物理トポロジ、各対地間の全光パス需要、現状の波長多重数を用いて、整数線形計画法によりネットワークの全空きリソースに対する波長割り当てのための再収容設計を行う再収容計算手段と、
前記再収容計算手段で得られた経路及び波長に基づいて、前記リソース管理情報データベースの前記光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換え手段と、
を有することを特徴とする光パス設計装置。 For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan. Reserving and acquiring an optical path setting request, an optical path design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength,
Resource management information database storing reserved wavelengths between nodes and status information of “used” and “unused”;
Database search means for acquiring an input optical path establishment request and retrieving a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request from the resource management information database;
It is determined whether the reserved wavelength obtained by the database search means is suitable for the optical path establishment request. If not, the free wavelength on the path of the optical path establishment request is obtained from the resource management information database. A free wavelength searching means for searching;
If the free wavelength cannot be obtained by the free wavelength searching means, the entire free resource of the network is obtained by integer linear programming using the input physical topology, the total optical path demand between each ground, and the current wavelength multiplexing number. Re-accommodation calculation means for performing re-accommodation design for wavelength allocation to
Database rewriting means for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the path and wavelength obtained by the reaccommodation calculating means;
An optical path design apparatus comprising:
前記整数線形計画法として、
目的関数をネットワーク全波長数の最小化とし、
制約を、
始点ノードから終点ノードまでの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約；
波長変換無しとする制約；
各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約；
既に収容した光パスの経路及び波長を変更させない制約；
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする
請求項２記載の光パス設計装置。 The re-accommodation calculating means includes
As the integer linear programming,
The objective function is to minimize the total number of wavelengths in the network,
Constraints,
Constraint that the total route from the start node to the end node is the same as the current optical path demand;
Restriction on no wavelength conversion;
Constraint that the sum of all variables for each link falls within the link capacity;
Restriction that does not change the path and wavelength of the already accommodated optical path;
3. The optical path design apparatus according to claim 2, wherein the boundary condition of each link is set to be equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースと、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を前記リソース管理情報データベースから検索するデータベース検索手段と、
前記空き波長探索手段で空き波長が得られない場合には、入力された物理トポロジ、各対地間の全光パス需要、現状の波長多重数を用いて、整数線形計画法によりネットワーク内の使用中のリソースを含む全リソースに対する波長割り当てのための再収容設計を行う再収容計算手段と、
前記再収容計算手段で得られた経路及び波長に基づいて、前記リソース管理情報データベースの前記光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換え手段と、
を有し、
前記再収容計算手段は、
前記整数線形計画法の
目的関数をネットワーク全波長数の最小化とし、
制約を、
始点ノードから終点ノードまでの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約；
波長変換無しとする制約；
各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約；
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする
することを特徴とする光パス設計装置。 For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan. Reserving and acquiring an optical path setting request, an optical path design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength,
Resource management information database storing reserved wavelengths between nodes and status information of “used” and “unused”;
Database search means for acquiring an input optical path establishment request and retrieving a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request from the resource management information database;
When the empty wavelength cannot be obtained by the empty wavelength searching means, the input physical topology, the demand for all optical paths between each ground, and the current wavelength multiplexing number are used in the network by integer linear programming. Re-accommodation calculation means for performing re-accommodation design for wavelength allocation to all resources including
Database rewriting means for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the path and wavelength obtained by the reaccommodation calculating means;
Have
The re-accommodation calculating means includes
The objective function of the integer linear programming method is to minimize the total number of wavelengths of the network,
Constraints,
Constraint that the total route from the start node to the end node is the same as the current optical path demand;
Restriction on no wavelength conversion;
Constraint that the sum of all variables for each link falls within the link capacity;
An optical path design apparatus characterized in that the boundary condition of each link is set to be equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光パス設計装置が、
前記需要計画を上回る需要が発生した場合に、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を、ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースから検索するデータベース検索ステップと、
前記データベース検索手段で得られた前記予約波長が、前記光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、前記リソース管理情報データベースから、該光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する空き波長探索ステップと、
前記空き波長探索手段で得られた空き波長に基づいて、前記リソース管理情報データベースの前記光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換えステップと、
を行うことを特徴とする光パス設計方法。 In an optical path design method for designing an optical path of an optical network,
For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan. When making a reservation and acquiring an optical path setting request, an optical path design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength,
When demand exceeds the demand plan,
An input optical path establishment request is acquired, and a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request is obtained from a resource management information database storing reservation wavelengths between nodes and “used” and “unused” status information. A database search step to search;
It is determined whether the reserved wavelength obtained by the database search means is suitable for the optical path establishment request. If not, the free wavelength on the path of the optical path establishment request is obtained from the resource management information database. A free wavelength search step for searching;
A database rewriting step for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the available wavelength obtained by the available wavelength searching means;
An optical path design method characterized by:
波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光ネットワーク設計装置が、
前記需要計画を上回る需要が発生した場合に、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を、ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースから検索するデータベース検索ステップと、
前記データベース検索ステップで得られた前記予約波長が、前記光パス開通要求に適合するかを判定し、適合しない場合は、前記リソース管理情報データベースから、該光パス開通要求の経路上における空き波長を検索する空き波長探索ステップと、
前記空き波長探索ステップで空き波長が得られない場合には、入力された物理トポロジ、各対地間の全光パス需要、現状の波長多重数を用いて、整数線形計画法によりネットワークの全空きリソースに対する波長割り当てのための再収容設計を行う再収容計算ステップと、
前記再収容計算ステップで得られた経路及び波長に基づいて、前記リソース管理情報データベースの前記光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換えステップと、
を行うことを特徴とする光パス設計方法。 In an optical path design method for designing an optical path of an optical network,
For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan. When the reservation is made and the optical path setting request is acquired, an optical network design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength is obtained.
When demand exceeds the demand plan,
An input optical path establishment request is acquired, and a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request is obtained from a resource management information database storing reservation wavelengths between nodes and “used” and “unused” status information. A database search step to search;
It is determined whether the reserved wavelength obtained in the database search step is suitable for the optical path establishment request. If not, the free wavelength on the path of the optical path establishment request is determined from the resource management information database. A free wavelength search step for searching;
If the empty wavelength cannot be obtained in the empty wavelength searching step, the entire free resource of the network is obtained by integer linear programming using the input physical topology, the demand for all optical paths between each ground, and the current wavelength multiplexing number. Re-accommodation calculation step for performing re-accommodation design for wavelength allocation to
A database rewriting step for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the path and wavelength obtained in the re-accommodation calculation step;
An optical path design method characterized by:
前記整数線形計画法として、
目的関数をネットワーク全波長数の最小化とし、
制約を、
始点ノードから終点ノードまでの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約；
波長変換無しとする制約；
各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約；
既に収容した光パスの経路及び波長を変更させない制約；
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする
請求項５記載の光パス設計方法。 In the re-accommodation calculation step,
As the integer linear programming,
The objective function is to minimize the total number of wavelengths in the network,
Constraints,
Constraint that the total route from the start node to the end node is the same as the current optical path demand;
Restriction on no wavelength conversion;
Constraint that the sum of all variables for each link falls within the link capacity;
Restriction that does not change the path and wavelength of the already accommodated optical path;
6. The optical path design method according to claim 5, wherein the boundary condition of each link is set to be equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
波長変換を行わないノード装置から構成されるネットワークに対し、予め波長を割り当てる始点となるノードと終点となるノードの組み合わせである各対地に対し、需要計画に基づいて、経路及び波長を予約波長として予約し、光パス設定要求を取得すると、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を検索し、波長を割り当てる光パス設計装置が、
前記需要計画を上回る需要が発生した場合に、
入力された光パス開通要求を取得し、該光パス開通要求と同じ対地を持つ予約波長を、ノード間の予約波長と「使用」、「未使用」の状態情報を格納したリソース管理情報データベースから検索するデータベース検索ステップと、
前記空き波長探索ステップで空き波長が得られない場合には、入力された物理トポロジ、各対地間の全光パス需要、現状の波長多重数を用いて、整数線形計画法によりネットワーク内の使用中のリソースを含む全リソースに対する波長割り当てのための再収容設計を行う再収容計算ステップと、
前記再収容計算ステップで得られた経路及び波長に基づいて、前記リソース管理情報データベースの前記光パス開通要求の経路に対応する情報を更新するデータベース書き換えステップと、
を行い、
前記再収容計算ステップにおいて、
前記整数線形計画法の
目的関数をネットワーク全波長数の最小化とし、
制約を、
始点ノードから終点ノードまでの経路の合計が現在の光パス需要と同じとする制約；
波長変換無しとする制約；
各リンクの全変数の合計がリンク容量内に収まるようにする制約；
とし、各リンクの境界条件を現状の波長多重数以下とする
ことを特徴とする光パス設計方法。 In an optical path design method for designing an optical path of an optical network,
For a network composed of node devices that do not perform wavelength conversion, for each ground that is a combination of a node that is a starting point and a node that is a destination in advance, a route and a wavelength are reserved wavelengths based on a demand plan. When making a reservation and acquiring an optical path setting request, an optical path design device that searches for a reserved wavelength having the same ground as the optical path establishment request and assigns the wavelength,
When demand exceeds the demand plan,
An input optical path establishment request is acquired, and a reservation wavelength having the same ground as the optical path establishment request is obtained from a resource management information database storing reservation wavelengths between nodes and “used” and “unused” status information. A database search step to search;
If an empty wavelength cannot be obtained in the empty wavelength search step, the input physical topology, the demand for all optical paths between each ground, and the current wavelength multiplexing number are used in the network by integer linear programming. Re-accommodation calculation step for performing re-accommodation design for wavelength allocation to all resources including
A database rewriting step for updating information corresponding to the path of the optical path establishment request in the resource management information database based on the path and wavelength obtained in the re-accommodation calculation step;
And
In the re-accommodation calculation step,
The objective function of the integer linear programming method is to minimize the total number of wavelengths of the network,
Constraints,
Constraint that the total route from the start node to the end node is the same as the current optical path demand;
Restriction on no wavelength conversion;
Constraint that the sum of all variables for each link falls within the link capacity;
An optical path design method characterized in that the boundary condition of each link is equal to or less than the current wavelength multiplexing number.
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