JP2012010110A - Traffic accommodation method, line design device and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トラフィック収容方法、回線設計装置、及び、通信システムに関する。 The present invention relates to a traffic accommodation method, a circuit design device, and a communication system.
通信システムにおいて、IP(Internet Protocol)によるルーティング技術及び光多重伝送による大容量化技術が用いられている。それらの技術を組み合わせた通信システムとして、マルチレイヤネットワークであるIP over OXC (Optical Cross Connect) (WDM)ネットワークがある。
IP over OXC (WDM) ネットワークにおけるトラフィック収容設計については、その最適設計がNP困難な問題であることから、多数の研究が既になされ、様々な手法が提案されている(非特許文献1から3参照)。提案されている手法では、現実的な計算量で収容設計を行うためにヒューリスティックな手法が用いられている。
例えば、非特許文献2(Section IV参照)や非特許文献3で提案されている方法では、始めにトラフィック需要量が大きいものから、マルチレイヤネットワークに収容しようとする。このとき、既に設定されている光波長パス(文献中では"Virtual (Light path) Link")に収容できるのであれば収容し、収容できない場合は新たに光波長パスを設定する。これを繰り返すことでトラフィック収容設計を行うものである。
In communication systems, routing technology based on IP (Internet Protocol) and large capacity technology based on optical multiplex transmission are used. As a communication system combining these technologies, there is an IP over OXC (Optical Cross Connect) (WDM) network which is a multi-layer network.
With regard to traffic accommodation design in IP over OXC (WDM) networks, since optimal design is a difficult NP problem, many studies have already been made and various methods have been proposed (see Non-Patent
For example, in the methods proposed in Non-Patent Document 2 (see Section IV) and
ところで、トラフィック収容設計を行う際には、トラフィック収容後のネットワークが使用する電力量についての考慮が必要である。そのため、トラフィックの収容の設計を行う際に、消費電力量の観点からも最適化を目指し、最適設計に近いトラフィック収容を実現する手法が必要とされる。これを実現するためには、ネットワーク内の光波長パスの収容効率がよく、使用する光トランスポンダ等の数が少ないことが望ましい。
しかしながら、従来のトラフィック収容設計法では、トラフィック容量を収容することを判定基準としていることから、より大きなトラフィック容量から順に収容することは可能であるが、実際に収容される収容効率を考慮したものではなかった。そのため、光波長パスには、収容されない空き領域が発生することから、収容効率が低下するという問題が生じる。この収容効率の低下により、通信設備の利用効率が低下することから、無駄な設備が必要となり消費電力が増加する。
本発明は、マルチレイヤネットワークにおいて、トラフィック収容効率を高めることができるトラフィック収容方法、回線設計装置、及び、通信システムを提供することを目的とする。
By the way, when designing the traffic accommodation, it is necessary to consider the amount of power used by the network after the traffic accommodation. Therefore, when designing traffic accommodation, a method for realizing traffic accommodation close to the optimum design is required, aiming at optimization from the viewpoint of power consumption. In order to realize this, it is desirable that the accommodation efficiency of the optical wavelength path in the network is good and the number of optical transponders used is small.
However, in the conventional traffic accommodation design method, it is possible to accommodate in order from larger traffic capacity because the criterion is to accommodate traffic capacity, but considering the accommodation efficiency actually accommodated It wasn't. For this reason, a vacant area that is not accommodated is generated in the optical wavelength path, which causes a problem that accommodation efficiency is lowered. This reduction in the accommodation efficiency reduces the utilization efficiency of the communication equipment, so that useless equipment is required and power consumption increases.
It is an object of the present invention to provide a traffic accommodation method, a circuit design device, and a communication system that can increase the traffic accommodation efficiency in a multilayer network.
(1)上述した課題を解決するために、本発明は、複数の通信ノードを備える通信システムにおけるトラフィック収容方法であり、交換されるデータの単位を定める基本データ単位より大きな交換データ単位を単位として、異なる通信ノード間に発生するトラフィック要求に対するトラフィックのトラフィック収容方法であって、前記基本データ単位より大きな交換データ単位が前記トラフィック要求に応じて設定され、前記トラフィック要求に対応するトラフィックが前記交換データ単位に収容された場合に、未収容のトラフィック要求の一部或いは全ての中から、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を、予め定められる判定基準に従って検出する該当要求検出ステップと、前記未収用のトラフィック要求の一部或いは全てを、前記設定されている交換データ単位中への収容が多くなるように収容する追加収容ステップと、を有することを特徴とするトラフィック収容方法である。 (1) In order to solve the above-described problem, the present invention is a traffic accommodation method in a communication system including a plurality of communication nodes, and a unit of exchange data larger than a basic data unit that defines a unit of data to be exchanged. A traffic accommodating method for traffic in response to a traffic request generated between different communication nodes, wherein an exchange data unit larger than the basic data unit is set according to the traffic request, and traffic corresponding to the traffic request is the exchange data Corresponding to detect the traffic request that can be accommodated in the exchange data unit that is already set out of some or all of the traffic requests that are not accommodated when being accommodated in a unit according to a predetermined criterion A request detection step and said unaccrued trough Some or all of the click request, a traffic receiving method characterized by having, an additional accommodation step for accommodating as accommodated into the exchange data units are the set is increased.
(2)また、本発明は、上記発明において、前記該当要求検出ステップにおいて、前記トラフィック要求に対応して設定された前記交換データ単位の容量において、該交換データ単位と、他の交換データ単位とを組み合わせることにより、それぞれの空き容量を用いて収容可能となるトラフィック量が最も大きくなるトラフィック要求を、前記未収用のトラフィック要求の中から検出することを特徴とする。 (2) Further, according to the present invention, in the above invention, in the corresponding request detection step, in the capacity of the exchange data unit set corresponding to the traffic request, the exchange data unit, another exchange data unit, By combining these, a traffic request that maximizes the amount of traffic that can be accommodated using each free capacity is detected from the unaccounted traffic requests.
(3)また、本発明は、上記発明において、前記該当要求検出ステップにおいて、前記トラフィック要求に対応して設定された前記交換データ単位の容量において、該交換データ単位と、他の交換データ単位とを組み合わせることにより、それぞれの空き容量を用いて収容可能となるトラフィック要求のトラフィック量を、既に収容されているトラフィック要求のトラフィック量に加算した値が、最も大きくなるトラフィック要求を、前記未収用のトラフィック要求の中から検出することを特徴とする。 (3) Further, according to the present invention, in the above invention, in the corresponding request detection step, in the capacity of the exchange data unit set corresponding to the traffic request, the exchange data unit, another exchange data unit, , The traffic request that can be accommodated using each free capacity is added to the traffic request traffic that is already accommodated. Detecting from traffic requests.
(4)また、本発明は、上記発明において、前記該当要求検出ステップにおいて、前記トラフィック要求の内、前記要求トラフィック量の値が大きいものを先に判定する前記判定基準に従って、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を検出することを特徴とする。 (4) Further, in the present invention, the present invention is already set according to the determination criteria for determining first the traffic request having a large value of the requested traffic volume in the corresponding request detecting step. The traffic request that can be accommodated in the exchange data unit is detected.
(5)また、本発明は、上記発明において、前記該当要求検出ステップにおいて、前記トラフィック要求の内、前記要求トラフィック量の値から、該値に対応し、該値を超えない最大の前記交換データ単位が収容可能なトラフィック量の値を減算した値が大きくなるものを先に判定する前記判定基準に従って、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を検出することを特徴とする。 (5) Further, in the present invention according to the present invention, in the corresponding request detection step, the maximum exchange data corresponding to the value and not exceeding the value from the value of the requested traffic amount in the traffic request. The traffic request that can be accommodated in the exchange data unit that has already been set is detected in accordance with the determination criterion that first determines a value that becomes larger by subtracting the value of the traffic volume that can be accommodated by the unit. And
(6)また、本発明は、上記発明において、前記既に設定されている前記交換データ単位は、新たに設定された前記交換データ単位と、前記新たに設定された交換データ単位が設定される前に設定されている前記交換データ単位とを含むことを特徴とする。 (6) Further, in the present invention according to the present invention, the exchange data unit that has already been set includes the newly set exchange data unit and the newly set exchange data unit before being set. And the exchange data unit set in (1).
(7)また、本発明は、複数の通信ノードを備える通信システムにおけるトラフィック収容方法であり、交換されるデータの単位を定める基本データ単位より大きな交換データ単位を単位として、異なる通信ノード間に発生するトラフィック要求に対するトラフィックを収容させる回線設計装置であって、前記トラフィック要求に応じて基本データ単位より大きな交換データ単位が前記トラフィック要求に応じて設定され、前記トラフィック要求に対応する前記トラフィック要求が、前記交換データ単位に収容された場合に、未収容のトラフィック要求の一部或いは全ての中から、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を、予め定められる判定基準に従って検出する該当要求検出部と、前記未収用のトラフィック要求の一部或いは全てを、前記設定されている交換データ単位中への収容が多くなるように収容する追加収容部と、を備えることを特徴とする回線設計装置である。 (7) Further, the present invention is a traffic accommodation method in a communication system including a plurality of communication nodes, and occurs between different communication nodes in units of exchange data units larger than a basic data unit that defines a unit of data to be exchanged. A circuit design apparatus for accommodating traffic corresponding to a traffic request, wherein an exchange data unit larger than a basic data unit is set according to the traffic request according to the traffic request, and the traffic request corresponding to the traffic request includes: When being accommodated in the exchange data unit, the traffic request that can be accommodated in the exchange data unit that is already set out of a part or all of the traffic requests that are not accommodated is determined according to a predetermined criterion. A corresponding request detection unit to detect, Some or all of the traffic demand, a line design device characterized by comprising a an additional housing part which accommodates accommodates so many into the set to have exchange data units.
(8)また、本発明は、交換されるデータの単位を定める交換データ単位の大きさに応じて分類される通信装置を含めて構成されるマルチレイヤネットワークを介して交換する通信システムであって、上記に記載の回線設計装置を備えることを特徴とする通信システムである。 (8) Further, the present invention is a communication system exchanging via a multi-layer network including communication devices classified according to the size of an exchange data unit that defines a unit of data to be exchanged. A communication system comprising the line design apparatus described above.
本発明によれば、回線設計装置は、複数の通信ノードを備える通信システムにおいて、交換されるデータの単位を定める基本データ単位より大きな交換データ単位を単位として、異なる通信ノード間に発生するトラフィック要求に対するトラフィックのトラフィック収容方法を設計する。また、回線設計装置は、基本データ単位より大きな交換データ単位がトラフィック要求に応じて設定され、トラフィック要求に対応するトラフィックが交換データ単位に収容された場合に、未収容のトラフィック要求の一部或いは全ての中から、既に設定されている交換データ単位に収容可能となるトラフィック要求を、予め定められる判定基準に従って検出する該当要求検出ステップと、未収用のトラフィック要求の一部或いは全てを、設定されている交換データ単位中への収容が多くなるように収容する追加収容ステップと、を実行する。
これにより、マルチレイヤネットワークにおいて、トラフィック収容効率を高めることができる。
According to the present invention, in a communication system including a plurality of communication nodes, a circuit design apparatus requests traffic generated between different communication nodes in units of exchange data units larger than basic data units that define units of data to be exchanged. Design a traffic accommodation method for traffic. In addition, the circuit design device may be configured to provide a part of an unaccommodated traffic request when a switching data unit larger than the basic data unit is set according to the traffic request and traffic corresponding to the traffic request is accommodated in the exchange data unit. A corresponding request detection step for detecting a traffic request that can be accommodated in an exchange data unit that has already been set out of all according to a predetermined criterion and a part or all of the unaccounted traffic request are set. And an additional accommodation step for accommodating such that the accommodation in the exchange data unit is increased.
Thereby, traffic accommodation efficiency can be improved in a multilayer network.
図を参照し、本発明の実施形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明の実施形態における通信システムの概略ブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic block diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention.
通信システム1は、複数のノード間を接続する光回線を用いて通信を行う。各ノードには、それぞれの通信装置が配置される。通信システム1は、その利用者の要求に応じたトラフィックを収容して通信するユーザ情報プレーン(U-Plane)と、各通信装置を制御する制御情報を通信する制御プレーン(C−Plane)とが設けられている。本実施形態の説明に用いる図では、後者の制御プレーンについては、簡略化するために図示しない。
通信システム1は、6つのノード100aから100f、及び、回線設計装置40を備える。
ノード100aから100f(まとめて示すときは、ノード100という。)は、互いに光波長パスを接続することにより、ノード間の通信を可能とする。例えば、ノード100aから100fは、それぞれがOXC装置30とルータ10とを有し、ルータ10のトラフィックをOXC装置30が伝送する場合を例示することができる。ここでは、既にノード100d-100f間に、光波長パスの容量を150とする光波長パスが設定されており、トラフィックの使用容量が100であり、その光波長パスの空き容量が50であるとする。
The
The
ルータ10は、IPを用いてIPパケット化されたデータをルーティングさせるデータ交換スイッチング装置である。
OXC装置30は、収容するルータ10からのデータ(IPパケット)を、光波長パスを介して接続されるOXC装置30と通信する。OXC装置30は、収容するルータ10からのIPトラフィックを、伝送路として用いる光回線の光波長パスに割り当てる光通信路設定を行う。また、OXC装置30は、ルータ10からのIPトラフィックを、光回線の光波長パスへの割り当てを制御することにより、交換装置として機能させることができる。その光波長パスは、制御プレーン(C−Plane)により、回線設計装置40からの指示に従って制御される。
The
The
回線設計装置40は、複数のノード100を備える通信システム1(マルチレイヤネットワーク)において、交換されるデータの単位を定めるIPパケット(基本データ単位)より大きな交換データ単位を単位として、異なる通信ノード100間に発生するトラフィック要求に対するトラフィックを収容させるための回線設計を行う。
この回線設計装置40は、通信システム1を構成するOXC装置30の光波長パス設定を、要求されるトラフィック量に応じて算出する。回線設計装置40は、制御プレーン(C−Plane)を使って他の通信装置の設定を行う。
In the communication system 1 (multilayer network) including a plurality of
The
回線設計装置40は、該当要求検出部41、追加収容部42、該当収容部43、入力処理部44、通信処理部45、記憶部46、及び、設定処理部47を備える。
該当要求検出部41は、トラフィック要求に応じてIPパケット(基本データ単位)より大きな光波長パス(交換データ単位)がトラフィック要求に応じて設定され、トラフィック要求に対応するトラフィックが、光波長パス(交換データ単位)に収容された場合に、未収容のトラフィック要求の一部或いは全ての中から、既に設定されている光波長パスに収容可能となるトラフィック要求を、予め定められる判定基準に従って検出する。
追加収容部42は、未収用のトラフィック要求の一部或いは全てを、設定されている光波長パス(交換データ単位中)への収容が多くなるように収容する。
該当収容部43は、検出したトラフィック要求について、OXC装置30の光波長パス(交換データ単位)を必要に応じて設定した上で収容する。
The
In the corresponding
The
The
入力処理部44は、ユーザの操作によって入力された情報を検出し、本装置の処理に必要とされる情報を記憶部46に書き込む。
通信処理部45は、通信回線を介して通信システム1に含まれる他のいずれかの装置に接続され、制御プレーン(C−Plane)を介して、他の通信装置を制御する制御情報を通信する。
記憶部46は、入力処理部44によって検出された入力情報、通信システム1を構成するOXC装置30の光波長パス設定に必要とされる処理の変数、閾値などを記憶する。
設定処理部47は、導出した光波長パス設定に従って、設定が必要とされる各OXC装置30に対して設定を行い、マルチレイヤネットワークにおける光波長パスを確立する。また、設定処理部47は、光波長パスに収容する論理パス設定を、設定された光波長パスに対応付けて導出する。また、設定処理部47は、導出した論理パス設定に従って、マルチレイヤネットワークにおける論理パスを確立する。
The
The
The
The setting
トラフィック要求を収容するために光波長パスを開通させる場合、一般に光波長パスの1つの容量の整数倍の容量と、トラフィック要求量そのものには差があり、光波長パスの容量を全て埋めることはできずに、空きが発生してしまう。
この回線設計装置40は、その空き容量をできる限り埋めるように、空き容量を少なくすることができるトラフィック要求から優先的に収容する。そして、空き容量を少なくするために、収容設計において、次に収容するトラフィック需要を決定する際には、そのトラフィック需要を収容するために最低限必要な光波長パスで、最大のトラフィック需要を収容できるようなトラフィック需要を優先する。
When an optical wavelength path is opened to accommodate a traffic request, there is generally a difference between a capacity that is an integral multiple of one capacity of the optical wavelength path and the traffic request amount itself. Unable to do so.
The
図2は、通信システムに収容すべきトラフィックの需要量を示す表である。
図2に示される表の列方向に示される項目において、項目「No.」は、2つのルータ10間に発生するトラフィックを分類するための番号を示す。項目「始点」は、2つのノード100の組合せのうち一方のノード100を示す。そして、そのノード100を「始点」という。項目「終点」は、2つのノード100の組合せのうち他方のノード100を示す。そして、そのノード100を「終点ノード」という。項目「トラフィック量」は、始点ノードと終点ノードの2つのノード100間に発生するトラフィック量(要求トラフィック量)を示す。項目「割り付けられた光波長パス容量」は、既に割り付けられた光波長パスの容量を示す。本実施形態では、150を単位量として示す。項目「空き容量」は、割り付けられた光波長パスにおける空き容量を示す。項目「収容済」は、光波長パスに割り付け済みであることを「○」印で示す。
項目「No.」によって示されるNo.1からNo.5が、通信システム1に対する要求トラフィック量であり、また、未収容な状態にあるトラフィックを示している。
なお、この表に示す情報は、回線設計装置40における記憶部46にトラフィック需要量テーブルとして記憶される。
また、トラフィック需要量テーブルには、既に割り付けられている光波長パス容量(No.0)についても同じテーブルに記憶される。
FIG. 2 is a table showing the traffic demand to be accommodated in the communication system.
In the items shown in the column direction of the table shown in FIG. 2, the item “No.” indicates a number for classifying the traffic generated between the two
No. indicated by the item “No.” 1 to No.
The information shown in this table is stored as a traffic demand table in the
In the traffic demand table, the already assigned optical wavelength path capacity (No. 0) is also stored in the same table.
図3と4を参照し、トラフィック需要に対する割り付け方法を示す。
図3は、ネットワーク状態を示す図である。
図4は、図3のネットワークのトラフィック要求状態を示す図である。
ここで仮に、最大のトラフィック需要のトラフィックの割り付ける場合を示す。No.5のトラフィック需要(ノード100d−100e間:340)を収容するため、3本の光波長パス(光波長パス容量:450)をノード100d−100e間に設定し、トラフィック量340を収容したとする。この場合の空き容量は、110である。
このとき図3に示すような状態となり、最大のトラフィック需要を収容することができたが、他のトラフィック需要(No.1から4)の一部或いは全てを新たな光波長パスを設定すること無しに収容できない。
With reference to FIGS. 3 and 4, an allocation method for traffic demand is shown.
FIG. 3 is a diagram illustrating a network state.
FIG. 4 is a diagram illustrating a traffic request state of the network of FIG.
Here, a case where traffic with the maximum traffic demand is allocated is shown. No. In order to accommodate the traffic demand of 5 (between the
At this time, the state shown in FIG. 3 was obtained and the maximum traffic demand could be accommodated, but a new optical wavelength path was set for some or all of the other traffic demands (No. 1 to No. 4). Cannot accommodate without.
図5と6を参照し、トラフィック需要に対する他の割り付け方法を示す。
図5は、ネットワーク状態を示す図である。
図6は、図5のネットワークのトラフィック要求状態を示す図である。
ここで仮に、割り付け順序を、トラフィック需要量テーブルに登録されている順に割り付ける場合を示す。
トラフィック需要を登録順に、識別子(No.)の値に従って、最初のNo.1のトラフィック需要(ノード100a−100b間:230)を収容するため、2本の光波長パス(光波長パス容量:300)をノード100a−100b間に設定し、トラフィック量230を収容したとする。この場合の空き容量は、70である。
このとき図5に示すような状態となるが、他のトラフィック需要(No.2から5)の一部或いは全てを新たな光波長パスを設定すること無しに収容できない。
With reference to FIGS. 5 and 6, another allocation method for traffic demand is shown.
FIG. 5 is a diagram illustrating a network state.
FIG. 6 is a diagram illustrating a traffic request state of the network of FIG.
Here, a case is shown where the allocation order is allocated in the order registered in the traffic demand table.
According to the value of the identifier (No.) in the order of registration of traffic demand, the first No. In order to accommodate one traffic demand (between
At this time, the state is as shown in FIG. 5, but some or all of other traffic demands (Nos. 2 to 5) cannot be accommodated without setting a new optical wavelength path.
図7と8を参照し、トラフィック需要に対する割り付け方法を示す。
図7は、ネットワーク状態を示す図である。
図8は、図7のネットワークのトラフィック要求状態を示す図である。
No.2のトラフィック需要(ノード100a−100d間:110)を収容するため、1本の光波長パス(光波長パス容量:150)をノード100a−100d間に設定し、トラフィック量110を収容したとする。このとき図7、図8に示すような状態となる。すなわち、No.2のトラフィックはトラフィク量150の光波長パスに割り付けられたことにより、収容できるトラフィック量として、空き容量40の余裕が生じる。
なお、このNo.2のトラフィック需要を先に検出する場合は、トラフィック要求の内、要求トラフィック量(或いは未収用トラフィック量)の値から、該値に対応し、該値を超えない最大の光波長パスが収容可能なトラフィック量の値を減算した値が大きくなる場合になる。
このとき図7に示すような状態となるが、他のトラフィック需要(No.1と、No.3から5)の一部を新たな光波長パスを設定すること無しに収容できるものがある。
なお、他のトラフィック需要の値により、その全てを新たな光波長パスを設定すること無しに収容させることも可能である。
With reference to FIGS. 7 and 8, the allocation method for traffic demand is shown.
FIG. 7 is a diagram illustrating a network state.
FIG. 8 is a diagram showing a traffic request state of the network of FIG.
No. In order to accommodate two traffic demands (between the
In addition, this No. When the traffic demand of No. 2 is detected first, the maximum optical wavelength path corresponding to this value can be accommodated from the value of the requested traffic volume (or unaccounted traffic volume) in the traffic request. When the value obtained by subtracting the value of the traffic volume becomes large.
At this time, a state as shown in FIG. 7 is obtained, but some of the other traffic demands (No. 1 and Nos. 3 to 5) can be accommodated without setting a new optical wavelength path.
It is also possible to accommodate all of them without setting a new optical wavelength path according to other traffic demand values.
図9と図10を参照し、図7、8に示したトラフィック需要の割り付け状態に、さらにトラフィック需要に対する割り付け方法を示す。
図9は、ネットワーク状態を示す図である。
図10は、図9のネットワークのトラフィック要求状態を示す図である。
No.3のトラフィック需要の一部(トラフィック量:40)が、ノード100a−100d間及びノード100d−100f間の光波長パスの、それぞれの空き容量に収容することが可能である。よって、No.2に示したトラフィック需要に対する光波長パスを設定した上で、そのトラフィック需要を収容する。さらに、No.3のトラフィック需要の一部も収容する。これにより図10に示すネットワーク状態となる。すなわち、No.3のトラフィック量(190)は、No.3aのトラフィック量(40)と、No.3bのトラフィック量(150)とに分割される。No.3aのトラフィックは、先に示したようにNo.2のトラフィックを収容した光波長パスと既に確立されていた光波長パスとに、一緒に収容される。これにより、No.3aのトラフィックは、収容済のトラフィックとなり、No.3bのトラフィックは、未収容のトラフィックとなる。
With reference to FIG. 9 and FIG. 10, the allocation method for traffic demand is further shown in the traffic demand allocation state shown in FIGS.
FIG. 9 is a diagram illustrating a network state.
FIG. 10 is a diagram illustrating a traffic request state of the network of FIG.
No. 3 (traffic volume: 40) can be accommodated in the free capacity of the optical wavelength paths between the
残りのトラフィック需要(No.1、3b、4、5)を見ると、上記のように、新たな光波長パスを設けることなく、収容可能なトラフィックに該当するものはない。
新たに光波長パスを設けることなく収容可能なトラフィックがない場合には、残されたトラフィック需要量などでソートした上で、最も大きいトラフィック需要量のものを収容する方法や、ランダムに選択して収容する方法、既に一部が収容されたトラフィック需要を優先して収容する方法等がある。
Looking at the remaining traffic demand (No. 1, 3b, 4, 5), as described above, there is no traffic that can be accommodated without providing a new optical wavelength path.
If there is no traffic that can be accommodated without establishing a new optical wavelength path, sort by the remaining traffic demand, etc. There are a method of accommodating, a method of preferentially accommodating traffic demand that has already been partially accommodated, and the like.
(第2実施形態)
図11から図19を参照し、異なるトラフィック需要の形態について示す。
図11は、本発明の実施形態における通信システムの概略ブロック図である。
(Second Embodiment)
With reference to FIG. 11 to FIG. 19, different traffic demand modes are shown.
FIG. 11 is a schematic block diagram of a communication system in the embodiment of the present invention.
通信システム1は、6つのノード100aから100f、及び、回線設計装置40を備える。図1と同じ構成には、同じ符号を附す。
ここでは、既にノード100d-100f間に、光波長パスの容量を150とする光波長パスが設定されており、トラフィックの使用容量が90であり、その光波長パスの空き容量が60であるとする。
図12は、図11のネットワークのトラフィック要求状態を示す図である。
The
Here, an optical wavelength path with an optical wavelength path capacity of 150 has already been set between the
FIG. 12 is a diagram showing a traffic request state of the network of FIG.
図13から図16は、それぞれネットワーク状態を示す図である。
図17は、図13から図16のネットワーク状態を示す図である。
ここで仮に、No.2のトラフィック需要(ノード100a−100b間:110)を収容するため、1本の光波長パス(光波長パス容量:150)をノード100a−100b間に設定し、トラフィック量110を収容したとする。設けられた光波長パスには、空き容量40が生じる。
このとき組み合わせた光波長パスは、図13に示すような状態となり、他のトラフィック需要の一部(或いは全て)を、新たな光波長パスに収容することができる。
13 to 16 are diagrams showing network states.
FIG. 17 is a diagram illustrating the network states of FIGS. 13 to 16.
Here, tentatively, no. In order to accommodate two traffic demands (between the
At this time, the combined optical wavelength path is in a state as shown in FIG. 13, and a part (or all) of other traffic demands can be accommodated in the new optical wavelength path.
また、No.3のトラフィック需要(ノード100a−100f間:190)を収容するため、2本の光波長パス(光波長パス容量:300)をノード100a−100f間に設定し、トラフィック量190を収容したとする。設けられた光波長パスには、空き容量90が生じる。
このとき組み合わせた光波長パスは、図14に示すような状態となり、他のトラフィック需要の一部(或いは全て)を新たな光波長パスに収容することができる。
No. In order to accommodate traffic demand 3 (between
At this time, the combined optical wavelength path is in a state as shown in FIG. 14, and a part (or all) of other traffic demands can be accommodated in the new optical wavelength path.
また、No.4のトラフィック需要(ノード100c−100f間:130)を収容するため、1本の光波長パス(光波長パス容量:150)をノード100c−100f間に設定し、トラフィック量130を収容したとする。設けられた光波長パスには、空き容量20が生じる。
このとき組み合わせた光波長パスは、図15に示すような状態となり、他のトラフィック需要の一部(或いは全て)を新たな光波長パスに収容することができる。
No. To accommodate the traffic demand of 4 (between the
At this time, the combined optical wavelength path is in a state as shown in FIG. 15, and a part (or all) of other traffic demands can be accommodated in the new optical wavelength path.
また、No.5のトラフィック需要(ノード100c−100d間:420)を収容するため、3本の光波長パス(光波長パス容量:450)をノード100c−100d間に設定し、トラフィック量420を収容したとする。設けられた光波長パスには、空き容量30が生じる。
このとき組み合わせた光波長パスは、図16に示すような状態となり、他のトラフィック需要の一部(或いは全て)を新たな光波長パスに収容することができる。
No. In order to accommodate the traffic demand of 5 (between the
At this time, the combined optical wavelength path is in a state as shown in FIG. 16, and a part (or all) of other traffic demands can be accommodated in the new optical wavelength path.
図17は、光波長パスに対応して新たに収容可能となるトラフィックの関係を示した図である。
項目「番号」は、識別子を示す。項目「当てはまるトラフィック需要」は、新たに設けた光波長パスによって収容可能となるトラフィック需要を示す。
項目「新たに収容可能となるトラフィック量」は、新たに設けた光波長パスの空き容量により、収容可能となるトラフィック量を示す。項目「対応する図」は、図13から図16との対応関係を示す。
例えば、番号Cによって示される場合は、No.3のトラフィック需要を収容することができ、その空き容量により、No.2に示すノード10a−10d間のトラフィック需要110のうち、トラフィック量60を収容することができることを示している。
この表に示されるように、番号Cの場合は、空き容量を有効に用いて、トラフィックを収容することができ、最も多い60を収容することができる。
FIG. 17 is a diagram showing the relationship of traffic that can be newly accommodated in correspondence with the optical wavelength path.
The item “number” indicates an identifier. The item “applicable traffic demand” indicates the traffic demand that can be accommodated by the newly provided optical wavelength path.
The item “traffic amount that can be newly accommodated” indicates the traffic amount that can be accommodated due to the free capacity of the newly provided optical wavelength path. The item “corresponding diagram” indicates the correspondence with FIGS. 13 to 16.
For example, in the case indicated by the number C, No. No. 3 traffic demand can be accommodated. Of the traffic demands 110 between the nodes 10a to 10d shown in FIG.
As shown in this table, in the case of the number C, traffic can be accommodated by effectively using the free capacity, and the largest 60 can be accommodated.
回線設計装置40は、番号Cの条件を選択することにより、複数の前記トラフィック要求の中から、番号Cに示すNo3のトラフィック要求に対応するノード10a−10f間の光波長パスを設定し、ノード10a−10f間の光波長パス(交換データ単位)と、他の光パスであるノード10d−10f間の光波長パスとを組み合わせることにより、それぞれの空き容量を用いて収容可能となるトラフィック量が最も大きくなるトラフィック要求として、未収用のトラフィック要求の中から検出する。
このように回線設計装置40は、判定基準に応じて、既に設定されている交換データ単位に収容可能となるトラフィック要求を検出することが可能となる。
図18及び図19に、番号Cの条件に従って、光波長パスを設けた場合を示す。
図18は、空き容量にトラフィクを割り付けて収容した場合のネットワーク状態を示す図である。
図19は、図18に示したネットワークのトラフィック要求状態を示す図である。
No.2のトラフィック需要は、No.2aとNo.2bとに分割され、No.3に示した光波長パスにNo.2bのトラフィックを割り付けた状態を示している。
The
In this way, the
18 and 19 show a case where an optical wavelength path is provided according to the condition of number C. FIG.
FIG. 18 is a diagram illustrating a network state when traffic is allocated to the free capacity and accommodated.
FIG. 19 is a diagram illustrating a traffic request state of the network illustrated in FIG.
No. No. 2 traffic demand is No.2. 2a and no. 2b and No. 2b. In the optical wavelength path shown in FIG. A state in which traffic 2b is allocated is shown.
図20は、本実施形態に示した消費電力を示す図である。
図20の横軸は、SDHのSTM−1を収容した最大トラフィック量を示し、縦軸は、消費電力を示す。この図20では、線形計画法を用いた理論的な最小値(IP-over-WDM[ILP])に対して、本実施形態に示した方法(IP-over-WDM[Heuristic])では、その理論値に近い値が得られることが示されている。
FIG. 20 is a diagram showing the power consumption shown in the present embodiment.
The horizontal axis of FIG. 20 shows the maximum traffic volume accommodating SDH STM-1, and the vertical axis shows power consumption. In FIG. 20, in contrast to the theoretical minimum value (IP-over-WDM [ILP]) using linear programming, the method shown in this embodiment (IP-over-WDM [Heuristic]) It is shown that a value close to the theoretical value can be obtained.
なお、回線設計装置40は、上記に示した選択方法に代えて、次に示す方法を選択することもできる。
回線設計装置40は、複数の前記トラフィック要求の中から、トラフィック要求に対応して設定された前記交換データ単位の容量において、該交換データ単位と、他の交換データ単位とを組み合わせることにより、それぞれの空き容量を用いて収容可能となるトラフィック要求のトラフィック量を、既に収容されているトラフィック要求のトラフィック量に加算した値が、最も大きくなるトラフィック要求を検出する。このように回線設計装置40は、判定基準に応じて、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を検出することが可能となる。
The
The
本発明の実施形態に示した回線設計装置40は、通信システム1の光波長パスにおける空きを少なくすることができるトラフィック要求から優先的に収容する(手段)ことで、現実的な計算量でありながら消費電力量及びコストを削減又は光波長パスの収容効率を高め、その結果、ネットワーク全体での消費電力及びコストを下げる(効果)ことができる。
一般的にトラフィック需要を収容する場合、光波長パスn本分の収容量と一致することはまれであり、空きが生じている。そのため、その空きを少なくすることができるトラフィック需要を、空きを埋めるように収容することで収容効率を高めることができる。
本実施形態では、さらに、次に収容するトラフィック需要をいずれにするかを決定する際、そのトラフィック需要の収容によって生じる空きを埋める別のトラフィック需要が存在するかまでも判定条件とすることが可能とすることにより、更なる収容効率の拡大を狙うことができる。
なお、本実施形態に示す「光波長パスの収容効率」とは、マルチレイヤネットワーク上の設定された光波長パスの全収容可能容量に対して、実際にトラフィックが流れている量のことである。
The
Generally, when traffic demand is accommodated, it rarely matches the capacity for n optical wavelength paths, and a vacancy is generated. Therefore, accommodation efficiency can be improved by accommodating the traffic demand that can reduce the vacancy so as to fill the vacancy.
In the present embodiment, when determining which traffic demand to be accommodated next is determined, it is also possible to use the judgment condition as to whether there is another traffic demand that fills the space generated by accommodation of the traffic demand. By doing so, it is possible to aim at further expansion of accommodation efficiency.
The “accommodation efficiency of the optical wavelength path” shown in the present embodiment is the amount of traffic actually flowing with respect to the total accommodable capacity of the set optical wavelength path on the multilayer network. .
本実施形態に示したマルチレイヤネットワークでは、トラフィック需要が、あるルータと他のルータ間でそのトラフィック(パケットやフレーム)を交換・授受するために、OXC装置において設定される「交換データ単位」である光波長パス(或いは、光パス、光通信路、光波長という。)を用いる。ここでは、ルータ10は、OXC装置30と接続される。OXC装置30は、ルータ10のトラフィックを光波長パスに直接収容する。そのため、ルータ10は、OXC装置30と接続されている。
ただし、全てのルータ10が上記のような接続状態であることを制限するものではない。
In the multi-layer network shown in this embodiment, the traffic demand is an “exchange data unit” set in the OXC apparatus in order to exchange and exchange traffic (packets and frames) between a router and another router. A certain optical wavelength path (or an optical path, an optical communication path, or an optical wavelength) is used. Here, the
However, it is not limited that all the
本実施形態によれば、このような接続状態を持つマルチレイヤネットワークにおいて、トラフィック需要量に基づいて光波長パス或いは論理パスの決定とトラフィック収容の決定を行うことによりトラフィック収容設計手法を提供できる。
また、本実施形態によれば、同ネットワークにおいて同じトラフィック要求に対し、低い消費電力量及び低いコストを実現する方法も与えるものである。
本実施形態に示したように、効率よくトラフィックを収容できることにより、過剰な装置を設ける必要がなく、同時に本形態のネットワークにおけるネットワーク全体の消費電力量及び低いコストの最適化を図ることが可能となる。
According to this embodiment, in a multilayer network having such a connection state, a traffic accommodation design method can be provided by determining an optical wavelength path or a logical path and determining traffic accommodation based on the traffic demand.
The present embodiment also provides a method for realizing low power consumption and low cost for the same traffic request in the network.
As shown in the present embodiment, since traffic can be efficiently accommodated, it is not necessary to provide an excessive number of devices, and at the same time, it is possible to optimize the power consumption and low cost of the entire network in the network of the present embodiment. Become.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更等も含まれる。
本発明は、本実施形態の図1に示すようなマルチレイヤネットワークに適用できる。ただし、ここでは、通信ノード100として、基本データ単位のパケット(又はフレーム)を使って通信するルータ10、交換データ単位を使って通信するOXC装置30を例示しているが、その限りではない。
なお、本実施形態において、本発明の交換データ単位は、光波長パス(光パス、光通信路、光波長)である。また、本発明の基本データ単位は、パケット或いはフレームのトラフィックである。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes changes and the like without departing from the gist of the present invention.
The present invention can be applied to a multilayer network as shown in FIG. 1 of the present embodiment. Here, as the
In the present embodiment, the exchange data unit of the present invention is an optical wavelength path (optical path, optical communication path, optical wavelength). The basic data unit of the present invention is packet or frame traffic.
なお、上述の回線設計装置40は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、回線設計装置40によって処理される各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータシステムが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでいうコンピュータシステムとは、CPU及び各種メモリやOS、周辺機器等のハードウェアを含むものである。
The above-described
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるものであっても良い。
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the above-described functions, or may be a program that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in a computer system.
1…通信システム、
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f…ノード、
10…ルータ、20…TDM−XC装置、30…OXC装置、40・・・回線設計装置
1 ... communication system,
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f ... nodes,
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記基本データ単位より大きな交換データ単位が前記トラフィック要求に応じて設定され、前記トラフィック要求に対応するトラフィックが前記交換データ単位に収容された場合に、未収容のトラフィック要求の一部或いは全ての中から、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を、予め定められる判定基準に従って検出する該当要求検出ステップと、
前記未収用のトラフィック要求の一部或いは全てを、前記設定されている交換データ単位中への収容が多くなるように収容する追加収容ステップと、
を有することを特徴とするトラフィック収容方法。 A traffic accommodation method in a communication system including a plurality of communication nodes, and a traffic accommodation method for traffic in response to a traffic request generated between different communication nodes in units of exchange data units larger than a basic data unit that defines a unit of data to be exchanged Because
When an exchange data unit larger than the basic data unit is set in response to the traffic request, and traffic corresponding to the traffic request is accommodated in the exchange data unit, some or all of the unaccepted traffic requests From the corresponding request detection step of detecting the traffic request that can be accommodated in the exchange data unit that has already been set according to a predetermined criterion,
An additional accommodation step of accommodating a part or all of the unaccounted traffic request so that the accommodation in the set exchange data unit increases;
A traffic accommodation method characterized by comprising:
前記トラフィック要求に対応して設定された前記交換データ単位の容量において、該交換データ単位と、他の交換データ単位とを組み合わせることにより、それぞれの空き容量を用いて収容可能となるトラフィック量が最も大きくなるトラフィック要求を、前記未収用のトラフィック要求の中から検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のトラフィック収容方法。 In the corresponding request detection step,
In the capacity of the exchange data unit set in response to the traffic request, by combining the exchange data unit and another exchange data unit, the traffic volume that can be accommodated using each free capacity is the largest. The traffic accommodation method according to claim 1, wherein a traffic request that becomes large is detected from among the unaccrued traffic requests.
前記トラフィック要求に対応して設定された前記交換データ単位の容量において、
該交換データ単位と、他の交換データ単位とを組み合わせることにより、それぞれの空き容量を用いて収容可能となるトラフィック要求のトラフィック量を、既に収容されているトラフィック要求のトラフィック量に加算した値が、最も大きくなるトラフィック要求を、前記未収用のトラフィック要求の中から検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のトラフィック収容方法。 In the corresponding request detection step,
In the capacity of the exchange data unit set corresponding to the traffic request,
By combining the exchange data unit with other exchange data units, a value obtained by adding the traffic volume of a traffic request that can be accommodated using each free capacity to the traffic volume of a traffic request that is already accommodated The traffic accommodating method according to claim 1, wherein a traffic request that becomes the largest is detected from among the unaccrued traffic requests.
前記トラフィック要求の内、前記要求トラフィック量の値が大きいものを先に判定する前記判定基準に従って、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のトラフィック収容方法。 In the corresponding request detection step,
The traffic request that can be accommodated in the exchange data unit that has already been set is detected according to the determination criterion that first determines a value of the requested traffic volume that is large among the traffic requests. The traffic accommodation method according to claim 1.
前記トラフィック要求の内、前記要求トラフィック量の値から、該値に対応し、該値を超えない最大の前記交換データ単位が収容可能なトラフィック量の値を減算した値が大きくなるものを先に判定する前記判定基準に従って、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のトラフィック収容方法。 In the corresponding request detection step,
Among the traffic requests, the value obtained by subtracting the value of the traffic volume that can be accommodated by the maximum exchange data unit that corresponds to the value and does not exceed the value from the value of the requested traffic volume is first. The traffic accommodation method according to claim 1, wherein the traffic request that can be accommodated in the exchange data unit that has already been set is detected according to the determination criterion that is determined.
新たに設定された前記交換データ単位と、前記新たに設定された交換データ単位が設定される前に設定されている前記交換データ単位とを含む
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のトラフィック収容方法。 The exchange data unit already set is
6. The exchange data unit that is newly set and the exchange data unit that is set before the newly set exchange data unit is set. The traffic accommodation method according to any one of the above.
前記トラフィック要求に応じて基本データ単位より大きな交換データ単位が前記トラフィック要求に応じて設定され、前記トラフィック要求に対応する前記トラフィック要求が、前記交換データ単位に収容された場合に、未収容のトラフィック要求の一部或いは全ての中から、既に設定されている前記交換データ単位に収容可能となる前記トラフィック要求を、予め定められる判定基準に従って検出する該当要求検出部と、
前記未収用のトラフィック要求の一部或いは全てを、前記設定されている交換データ単位中への収容が多くなるように収容する追加収容部と、
を備えることを特徴とする回線設計装置。 A traffic accommodation method in a communication system having a plurality of communication nodes, and a line that accommodates traffic in response to a traffic request generated between different communication nodes in units of exchange data units larger than a basic data unit that defines a unit of data to be exchanged A design device,
When an exchange data unit larger than a basic data unit is set according to the traffic request according to the traffic request, and the traffic request corresponding to the traffic request is accommodated in the exchange data unit, unaccommodated traffic A corresponding request detection unit that detects the traffic request that can be accommodated in the exchange data unit that is already set, from a part or all of the request, according to a predetermined criterion,
An additional accommodation unit that accommodates part or all of the unaccounted traffic request so as to be accommodated in the set exchange data unit;
A circuit design apparatus comprising:
請求項7に記載の回線設計装置を備えることを特徴とする通信システム。
A communication system for exchanging via a multi-layer network including communication devices classified according to the size of an exchange data unit defining a unit of exchanged data,
A communication system comprising the circuit design device according to claim 7.
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