JP2013236206A - 経路探索装置、経路探索方法及び経路探索プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光ネットワーク上の経路を適切に探索できるようにする。
【解決手段】始点ノードから終点ノードへ至る経路をネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報に基づいて探索し、探索により得た経路において非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報に基づいて判定し、信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を各リンクのコストを示すコスト情報に基づいて決定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、経路探索装置、経路探索方法及び経路探索プログラムに関する。

近年、光ネットワーク分野では、光信号のまま波長単位で光信号の分岐挿入や経路切り替えを行なう光分岐挿入装置（Optical Add-Drop Multiplexer（ＯＡＤＭ））や波長クロスコネクト（Wavelength Cross Connect（ＷＸＣ））装置などが用いられている。
これらのような光装置により、リング間の相互接続、メッシュ接続などといった複雑なトポロジを有するネットワークの構築が可能となり、ネットワーク規模の拡大化が進んでいる。

ネットワーク規模の拡大化が進むことで、ノード間における経路探索方法がますます重要となっている。
なお、ネットワークにおいて、複数の配信サーバのそれぞれに仮想リンクを介してアクセスする仮ノードからクライアント側ルータへの方向の個別リンク負荷状態を用いて、配信サーバおよび配信経路の組を決定する方法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００７−１８４９６９号公報

図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、経路探索方法の一例を説明するための図である。図１（Ａ）〜図１（Ｃ）の例では、ネットワーク上で始点ノード「Ａ」から終点ノード「Ｚ」へ至る最短経路を探索する場合について説明する。
まず、図１（Ａ）に例示するように、経路探索装置（図示省略）が、始点ノード「Ａ」から隣接ノード「Ｂ」へ至るリンクと始点ノード「Ａ」から隣接ノード「Ｃ」へ至るリンクとについて、コストを計算する。ここでは、始点ノード「Ａ」から隣接ノード「Ｂ」へ至るリンクのコストが「３」、始点ノード「Ａ」から隣接ノード「Ｃ」へ至るリンクのコストが「１」となっている。

また、経路探索装置は、例えば、始点ノード「Ａ」から任意のノード「Ｐ」までのリンクコストの総和を表すｄ（Ｐ）と、任意のノード「Ｐ」の直前のノードを表すＰｒｅ（Ｐ）とを管理する。
図１（Ａ）に示す例では、「ｄ（Ａ）＝０，Ｐｒｅ（Ａ）＝Ｎ／Ａ（該当なし）」、「ｄ（Ｂ）＝３，Ｐｒｅ（Ｂ）＝Ａ」、「ｄ（Ｃ）＝１，Ｐｒｅ（Ｃ）＝Ａ」、「ｄ（Ｚ）＝∞，Ｐｒｅ（Ｚ）＝Ｎ／Ａ」である。

次に、図１（Ｂ）に例示するように、経路探索装置は、ノード「Ｂ」の直前のノードＰｒｅ（Ｂ）を、「Ａ」から「Ｃ」に更新し、ノード「Ｃ」からノード「Ｂ」へ至るリンクについて、コストを計算する。図１（Ｂ）に示す例では、ノード「Ｃ」からノード「Ｂ」へ至るリンクのコストが「１」であるため、ｄ（Ｂ）が「３」から「２」に更新される。
そして、図１（Ｃ）に例示するように、上記更新されたｄ（Ｂ）と、ノード「Ｂ」と終点ノード「Ｚ」との間のリンクのコスト「１」とに基づいて、ｄ（Ｚ）が「３」に更新され、Ｐｒｅ（Ｚ）がＢに更新される。

このようにして、始点ノード「Ａ」から終点ノード「Ｚ」へ至る経路（図１（Ｃ）の破線矢印を参照）が探索される。
経路探索装置は、リンクコストの総和が最小となる上記の経路（即ち、「Ａ」→「Ｃ」→「Ｂ」→「Ｚ」と辿る経路）を、始点ノード「Ａ」から終点ノード「Ｚ」へ至る最短経路として決定する。

なお、経路探索問題を解くための従来のアルゴリズムの一例として、ダイクストラ法がある。ダイクストラ法のアルゴリズムについては、図２に例示する通りである。
ところで、ＷＸＣ装置を導入したノード（以下、単にハブノードともいう）においては、３以上の方路からの光信号を電気信号に変換することなく光信号のまま経路切り替えすることができる。

しかしながら、ハブノード内に搭載される光デバイスの動作上の制約や、ポート間のコネクション数の制限などのネットワーク運用方針上の制約により、ハブノードに接続された方路間の接続性が制限される場合がある。
具体的には例えば、図３に例示するように、ハブノード「Ｂ」において、ノード「Ａ」からハブノード「Ｂ」を介してノード「Ｚ」へ至る方路、並びに、ノード「Ｚ」からハブノード「Ｂ」を介してノード「Ａ」へ至る方路が許可される一方、ノード「Ｃ」からハブノード「Ｂ」を介してノード「Ｚ」へ至る方路、並びに、ノード「Ｚ」からハブノード「Ｂ」を介してノード「Ｃ」へ至る方路が許可されないことがある。

このように、接続性に制限のあるノードを非対称ノードとも称する。
ネットワークに非対称ノード（例えば、ノード「Ｂ」）が存在する場合、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に例示するように、図１（Ａ）〜図１（Ｃ）に例示した方法や従来のダイクストラ法と同様にして最短経路探索を行なうと、光信号を伝送できない経路（図４（Ｃ）の破線矢印を参照）が最短経路として決定される可能性がある。

そこで、本発明は、ネットワーク上の経路を適切に探索できるようにすることを目的の１つとする。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の１つとして位置付けることができる。

（１）第１の案として、例えば、接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を探索する経路探索装置であって、前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報，各リンクのコストを示すコスト情報及び前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報を記憶する記憶部と、前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路を前記トポロジ情報に基づいて探索し、前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノード情報に基づいて判定し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記コスト情報に基づいて決定する処理部とをそなえた、経路探索装置を用いることができる。

（２）また、第２の案として、例えば、接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を探索する経路探索方法であって、前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路を前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報に基づいて探索し、前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報に基づいて判定し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を各リンクのコストを示すコスト情報に基づいて決定する、経路探索方法を用いることができる。

（３）さらに、第３の案として、例えば、接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報に基づいて探索し、前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報に基づいて判定し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を各リンクのコストを示すコスト情報に基づいて決定する、処理をコンピュータに実行させる経路探索プログラムを用いることができる。

ネットワーク上の経路を適切に探索することが可能となる。

（Ａ）〜（Ｃ）は経路探索方法の一例を示す図である。 ダイクストラ法のアルゴリズムの一例を示す図である。 非対称ノードの一例について示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は経路探索方法の一例を示す図である。 一実施形態に係る光ネットワークの構成の一例を示す図である。 図５に示す経路探索装置の構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る経路探索方法の一例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は一実施形態に係る経路探索方法の一例を示す図である。 （Ａ）は双方向伝送可能な経路の一例を示す図であり、（Ｂ）は双方向伝送不可能な経路の一例を示す図である。 第１変形例に係る経路探索方法の一例を示す図である。 経路探索装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態及び変形例は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す実施形態及び変形例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、以下に示す実施形態及び変形例を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施してもよい。
〔１〕一実施形態について
（１．１）ネットワークの構成の一例
図５は一実施形態に係るネットワークの構成の一例を示す図である。

この図５に示すネットワーク１は、例示的に、経路探索装置２と、伝送装置（ノード）３−１〜３−４とをそなえている。なお、以下では、ノード３−１，３−２，３−３，３−４のことを、それぞれ、ノード「Ａ」，ノード「Ｂ」，ノード「Ｃ」，ノード「Ｚ」ということがあり、また、各ノード３−１〜３−４を区別しない場合は単にノード３ということがある。さらに、図１に示すノード数及び接続形態（ネットワーク・トポロジ）はあくまで例示であり、図１に示す例に限定されない。

図５に示すネットワーク１において、ノード「Ａ」は、ノード「Ｂ」及びノード「Ｃ」と接続されており、ノード「Ｂ」は、ノード「Ｃ」及びノード「Ｚ」と接続されている。即ち、ノード「Ａ」は、ノード「Ｂ」及びノード「Ｃ」と隣接しており、ノード「Ｂ」は、ノード「Ａ」，ノード「Ｃ」及びノード「Ｚ」と隣接している。
ここで、ノード「Ｂ」は、ノード「Ａ」からノード「Ｂ」を介してノード「Ｚ」へ至る方路、並びに、ノード「Ｚ」からノード「Ｂ」を介してノード「Ａ」へ至る方路を許可する一方、ノード「Ｃ」からノード「Ｂ」を介してノード「Ｚ」へ至る方路、並びに、ノード「Ｚ」からノード「Ｂ」を介してノード「Ｃ」へ至る方路を許可しない、接続可能な方路が制限される非対称ノードとして構成されている。なお、「接続可能な方路が制限される」とは、単にポート間（方路）を信号伝送路などで接続できないという意味を含むほか、ポート間を信号伝送路などで接続できたとしても当該ポート間において信号を伝送できない（信号が伝送されない）ことを意味する。なお、図５に例示するネットワーク１は、あるネットワークの一部を切り出したものであってもよく、この場合、ノード「Ｃ」からノード「Ｂ」を経由してその他のノードへ至る経路が存在し得る。

また、経路探索装置２は、任意の始点ノードから任意の終点ノードへ至る経路を探索する機能を具備している。当該機能を実施可能とすべく、経路探索装置２は、図６に示すように、例えば、経路探索部２１と、記憶部２２とをそなえる。
記憶部２２は、ネットワーク１に関する各種の情報を記憶している。記憶部２２が記憶している情報には、例えば、ネットワーク１におけるノード３間の接続関係を示すトポロジ情報，各リンクのコストを示すコスト情報及び非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報などが含まれる。具体的には例えば、トポロジ情報には、各ノード３がどのノード３と接続されているかについての情報が含まれ、コスト情報には、各リンクの距離や通信容量などのコストに関する情報が含まれ、非対称ノード情報には、非対称ノードにおける接続性の制限に関する情報などが含まれる。

なお、記憶部２２で記憶する情報は、例えば、ネットワーク管理者やユーザなどから記憶部２２に入力されてもよい。あるいは、経路探索装置２が、各ノード３から各種情報を収集し、収集した情報に基づいて記憶部２２で記憶する情報を生成してもよい。
また、記憶部２２で記憶する情報は、ネットワーク１のトポロジの変更などに応じて、適宜更新されてもよい。この場合、記憶部２２で記憶する情報は、ネットワーク管理者やユーザなどによって更新されてもよい。あるいは、経路探索装置２が、各ノード３から収集した各種情報を用いて更新してもよい。

経路探索部２１は、記憶部２２で記憶する情報に基づいて、任意の始点ノードから任意の終点ノードへ至る経路を探索する。
具体的には例えば、経路探索部２１は、始点ノードから終点ノードへ至る経路を上記トポロジ情報に基づいて探索し、探索により得た経路において非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを上記非対称ノード情報に基づいて判定し、信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を上記コスト情報に基づいて決定する。

即ち、経路探索部２１は、始点ノードから前記終点ノードへ至る経路をトポロジ情報に基づいて探索し、探索により得た経路において非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを非対称ノード情報に基づいて判定し、信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路をコスト情報に基づいて決定する処理部の一例として機能する。

以下では、本例の経路探索方法の一例について、説明する。
（１．２）経路探索方法の一例
図７に例示するように、まず、経路探索部２１は、経路探索処理が開始されると（ステップＳ１０）、ネットワーク１上の複数のノード３から始点ノード及び終点ノードを決定（設定）する（ステップＳ１１）。ここでは、ノード「Ａ」が始点ノードに決定されるとともに、ノード「Ｚ」が終点ノードに決定されるものとする。

また、経路探索部２１は、ネットワーク１内の各リンクｅについて、始点ノードから当該リンクへ至るリンクコストの総和を表すｄ（ｅ）の値を無限大にするとともに、リンクｅへ至る経路上の直前リンクを表すＰｒｅ（ｅ）をＮ／Ａ（該当なし）とする（ステップＳ１２）。
さらに、経路探索部２１は、始点ノードから発する各リンクｅについて、ｄの値を当該リンクコストとする（ステップＳ１３）。即ち、ｄ（ｅ）＝ｃｏｓｔ（ｅ）とする。なお、当該リンクコストｃｏｓｔ（ｅ）は、経路探索部２１によって記憶部２２から読み出されることにより設定される。

次に、経路探索部２１は、全リンクを未処理リンクとする（ステップＳ１４）。
そして、経路探索部２１は、未処理リンクのうち、ｄが最小のリンクをｕとする（ステップＳ１５）。
ここで、経路探索部２１は、ｄ（ｕ）＝∞であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。

ｄ（ｕ）＝∞である場合（ステップＳ１６のＹｅｓルート）、経路探索部２１は、始点ノードから終点ノードへ至る経路がないと決定して（ステップＳ１７）、処理を終了する（ステップＳ１８）。
一方、ｄ（ｕ）＝∞でない場合（ステップＳ１６のＮｏルート）、経路探索部２１は、リンクｕの接続先ノードが終点ノードであるか否かを判定する（ステップＳ１９）。

リンクｕの接続先ノードが終点ノードであると判定した場合（ステップＳ１９のＹｅｓルート）、経路探索部２１は、リンクｕから順にＰｒｅリンクを辿って経路を決定し（ステップＳ２０）、処理を終了する（ステップＳ１８）。
一方、リンクｕの接続先ノードが終点ノードでないと判定した場合（ステップＳ１９のＮｏルート）、経路探索部２１は、リンクｕを処理済みとし（ステップＳ２１）、リンクｕの接続先ノードから発し、リンクｕと接続可能な各未処理リンクｖに対し、ｄ（ｕ）＋ｃｏｓｔ（ｖ）の値がｄ（ｖ）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２２）。

即ち、経路探索部２１は、接続を許可できない方路を含む経路を省いて始点ノードと終点ノードとの間の経路を調査している。
ここで、ｄ（ｕ）＋ｃｏｓｔ（ｖ）の値がｄ（ｖ）よりも小さい場合（ステップＳ２２のＹｅｓルート）、経路探索部２１は、ｄ（ｖ）＝ｄ（ｕ）＋ｃｏｓｔ（ｖ）、Ｐｒｅ（ｖ）＝ｕとする（ステップＳ２３）。

一方、ｄ（ｕ）＋ｃｏｓｔ（ｖ）の値がｄ（ｖ）以上である場合（ステップＳ２２のＮｏルート）、経路探索部２１は、ステップＳ２３の処理を省略（スキップ）する。
なお、上記ステップＳ２２及びＳ２３の各処理は、リンクｕの接続先ノードから発し、リンクｕと接続可能な各未処理リンクｖについて、それぞれ実施される。
図７に例示した本例の経路探索方法の具体例について、図８（Ａ）〜図８（Ｄ）を用いて説明する。

まず、図８（Ａ）に例示するように、始点ノード「Ａ」から発する各リンクｌ_ＡＢ及びｌ_ＡＣについて、ｄ（ｌ_ＡＢ）＝３、ｄ（ｌ_ＡＣ）＝１と決まる。
次に、図８（Ｂ）に例示するように、最初のリンクｕとして、ノード「Ａ」からノード「Ｃ」へのリンクｌ_ＡＣが選択され、リンクｌ_ＡＣと接続可能な未処理リンクｌ_ＣＢについて、ｄ（ｌ_ＣＢ）＝２、Ｐｒｅ（ｌ_ＣＢ）＝ｌ_ＡＣと決まる。

そして、図８（Ｃ）に例示するように、リンクｕとしてｌ_ＣＢが選択されるが、例えば、非対称ノード「Ｂ」は、ノード「Ａ」からノード「Ｂ」を介してノード「Ｚ」へ至る方路、並びに、ノード「Ｚ」からノード「Ｂ」を介してノード「Ａ」へ至る方路が許可される一方、ノード「Ｃ」からノード「Ｂ」を介してノード「Ｚ」へ至る方路、並びに、ノード「Ｚ」からノード「Ｂ」を介してノード「Ｃ」へ至る方路が許可されないという、方路制限が課されている非対称ノードであり、ｌ_ＣＢとｌ_ＢＺとの間の接続が許可されていないため、ｄ（ｌ_ＢＺ）は更新されない。

次に、図８（Ｄ）に例示するように、リンクｕとしてｌ_ＢＺが選択され、接続先ノードが終点ノード「Ｚ」であるため、経路探索部２１は、処理を終了する。ここで出力される経路は、Ｐｒｅ（ｌ_ＢＺ）＝ｌ_ＡＢと辿ることによって決定される。即ち、ノード「Ａ」→ノード「Ｂ」→ノード「Ｚ」と決まる。
以上のように、本例によれば、非対称ノードを含むネットワーク１においても、始点ノードと終点ノードとを接続する経路を適切に探索することが可能となる。

〔２〕変形例について
また、上述した経路探索方法により得た経路が、図９（Ａ）または図９（Ｂ）に破線矢印で示す経路を含む場合がある。
ネットワーク１において、始点ノード「Ａ」から終点ノード「Ｚ」へ至る経路を設定する場合、光信号の双方向性を確保すべく、始点ノード「Ａ」から終点ノード「Ｚ」へ当該経路を介して光信号を送信可能であるとともに、終点ノード「Ｚ」から始点ノード「Ａ」へ当該経路を介して光信号を送受信可能であることが望ましい。

図９（Ａ）に破線矢印で示す経路は、始点ノード「Ａ」から、ノード３−５，ノード３−６，ノード３−７，ノード３−５を順に介して、終点ノード「Ｚ」へ至る経路である。当該経路は、ノード３−５を２回通過するものの、各ノード３間の経路を最大でも１回通過する経路（Trail）であり、始点ノード「Ａ」と終点ノード「Ｚ」との間で光信号の双方向性が確保されている。

一方、図９（Ｂ）に破線矢印で示す経路は、始点ノード「Ａ」から、ノード３−８，ノード３−９，ノード３−１０，ノード３−１１，ノード３−９，ノード３−８を順に介して、終点ノード「Ｚ」へ至る経路である。当該経路は、ノード３−８とノード３−９との間の部分経路を２回通過しているため、始点ノード「Ａ」と終点ノード「Ｚ」との間で光信号の双方向性が確保されていない。

つまり、ノード３−８からノード３−９へ至る部分経路とノード３−９からノード３−８へ至る部分経路とは異なるリンクであると区別されるため、当該経路がTrailである点では、図９（Ａ）に破線矢印で示す経路と共通の特徴を有している。しかしながら、始点ノード「Ａ」から、ノード３−８，ノード３−９，ノード３−１０，ノード３−１１，ノード３−９，ノード３−８を順に介して、終点ノード「Ｚ」へ至る経路において、ノード３−８からノード３−９へ至る部分経路とノード３−９からノード３−８へ至る部分経路とを使用しているため、当該経路を介して光信号を伝送するとともに、終点ノード「Ｚ」から、ノード３−８，ノード３−９，ノード３−１１，ノード３−１０，ノード３−９，ノード３−８を順に介して、始点ノード「Ａ」へ至る経路を介して光信号を伝送した場合、ノード３−８とノード３−９との間で各光信号を区別できず、図９（Ｂ）に破線矢印で示す経路では、双方向性が確保されないこととなる。

そこで、本例では、図９（Ｂ）に例示したように、ノード３−８とノード３−９との間の部分経路のように、ノード間を往復するリンク対を含むような経路を除外して経路探索する方法を提案する。
具体的には例えば、図１０に示すように、まず、経路探索部２１は、経路探索処理が開始されると（ステップＳ３０）、図７に例示した方法による経路探索処理を実施する（ステップＳ３１）。

ここで、経路探索部２１は、最短経路が決定されたかどうかを判定し（ステップＳ３２）、最短経路が決定されない場合は（ステップＳ３２のＮｏルート）、始点ノードと終点ノードとを接続する最短経路がないとして処理を終了する（ステップＳ３７）。
一方、最短経路が決定された場合は（ステップＳ３２のＹｅｓルート）、経路探索部２１は、当該経路が、図９（Ｂ）に例示したような、ノード間のリンク対を含むか否かを判定する（ステップＳ３３）。

ここで、ステップＳ３１で決定された経路が上記リンク対を含まない場合（ステップＳ３３のＮｏルート）、経路探索部２１は、ステップＳ３１で決定された経路を、始点ノードと終点ノードとを接続する最短経路として出力して処理を終了する（ステップＳ３６）。
一方、ステップＳ３１で決定された経路が上記リンク対を含んでいる場合（ステップＳ３３のＹｅｓルート）、経路探索部２１は、当該経路が集合Ｌに含まれないリンク対を含むか否かを判定する（ステップＳ３４）。なお、集合Ｌの初期値は、空集合である。

従って、１回目のステップＳ３４の処理では、ステップＳ３１で決定された経路が集合Ｌに含まれないリンク対を含むと判定される（ステップＳ３４のＹｅｓルート）。
この場合、経路探索部２１は、当該リンク対のリンクコストを変更し、コスト変更後のリンク対を上記の集合Ｌに追加して（ステップＳ３５）、処理を上記ステップＳ３１へ移行させる。

ここで、上記リンク対のリンクコストをどのように変更するかについては、例えば、２回目移行のステップＳ３１の処理において、当該リンク対を含む経路が最短経路として探索されないような値に変更するのが望ましい。具体的には例えば、上記リンク対のリンクコストを他のリンクコストに比して十分大きい値に変更すればよい。より確実な方法としては、例えば、上記リンク対のリンクコストを、ネットワーク上に存在する全てのリンクのコストの総和に変更すればよい。これにより、当該リンク対を含む経路におけるリンクコストの総和は、他の経路におけるリンクコストの総和よりも必ず大きくなるため、リンク対を含む経路が最短経路として決定されることがなくなる。

これに対し、ステップＳ３１で決定された経路が集合Ｌに含まれるリンク対を含むと判定した場合（ステップＳ３４のＮｏルート）、経路探索部２１は、ステップＳ３１で探索された各経路がいずれも図９（Ｂ）に例示したようなリンク対を含んでいると判断し、始点ノードと終点ノードとを接続する最短経路がないとして処理を終了する（ステップＳ３７）。

以上のように、本例によれば、光信号の双方向性を確保できないような経路を、最短経路探索結果から除外することができるので、ネットワーク上の最短経路をより適切に探索することが可能となる。
また、上記経路探索方法を用いない場合、網羅的に経路を探索することとなり、本例に比して計算量が増大する。本例ではコストの小さい順に限られた組み合わせを調査するためである。

〔３〕ハードウェア構成の一例について
ここで、図１１に経路探索装置２のハードウェア構成の一例を示す。
この図１１に示すように、経路探索装置２は、例示的に、プロセッサ２３と、記憶部２４と、入出力インタフェース（ＩＦ）部２５とをそなえる。
プロセッサ２３は、データを処理する装置であり、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ）やDigital Signal Processor（ＤＳＰ）等を含む。

また、記憶部２４は、データを記憶する装置であり、例えば、Read Only Memory（ＲＯＭ）やRandom Access Memory（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブやSolid State Drive（ＳＳＤ）等を含む。
さらに、入出力ＩＦ部２５は、入出力を行なう装置であり、例えば、操作ボタンやマイクや記録媒体を読み取り可能なドライブ、ディスプレイやスピーカ等を含む。

なお、図６に例示する経路探索装置２の各構成と図１１に例示する経路探索装置２の各構成との対応関係は、例えば次の通りである。
経路探索部２１は、例えば、プロセッサ２３，記憶部２４及び入出力ＩＦ部２５に対応し、記憶部２２は、例えば、記憶部２４に対応する。
なお、上述した経路探索装置２としての機能は、プロセッサ２３が所定のプログラムを実行することによって実現されてもよいし、経路探索装置２に搭載されたコンピュータ（ＣＰＵ，情報処理装置，各種端末を含む）が所定のプログラムを実行することによって実現されてもよい。

即ち、上記プログラムは、接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報に基づいて探索し、前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報に基づいて判定し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を各リンクのコストを示すコスト情報に基づいて決定する、処理をコンピュータに実行させる経路探索プログラムの一例である。

上記プログラムは、例えば、フレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷなどを含むＣＤ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ，ＤＶＤ＋ＲＷなどを含むＤＶＤ等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供されうる。この場合、プロセッサ２３、入出力ＩＦ部２５を介して、その記録媒体から上記プログラムを読み取って記憶部２４に転送し格納して用いることができる。また、そのプログラムを、例えば、磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装置から通信回線を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。なお、記録媒体としては、上述したフレキシブルディスク，ＣＤ，ＤＶＤ，磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスクのほか、ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，磁気テープ，パンチカード，コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ），外部記憶装置等や、バーコードなどの符号が印刷された印刷物等の、コンピュータ読み取り可能な種々の媒体を利用することもできる。

〔４〕その他
なお、上述した実施形態及び変形例における経路探索装置２の各構成及び各機能は、必要に応じて取捨選択してもよいし、適宜組み合わせて用いてもよい。即ち、本発明の機能を発揮できるように、上記の各構成及び各機能を取捨選択したり、適宜組み合わせて用いたりしてもよい。

例えば、上述した実施形態及び変形例では、ネットワーク１が光ネットワークである例を用いて本例に係る経路探索方法を説明したが、ネットワーク管理者の運用方針上の制約により他の通信方式のネットワークにおいても非対称ノードは存在し得る。このため、上述した実施形態及び変形例により説明した経路探索方法を、無線通信システムなどの他の通信方式のネットワークに適用してもよく、無線通信システムなどの他の通信方式のネットワーク上の任意のノード間の最短経路を適切に探索することが可能となる。

以上の実施形態及び変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
〔５〕付記
（付記１）
接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を探索する経路探索装置であって、
前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報，各リンクのコストを示すコスト情報及び前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報を記憶する記憶部と、
前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路を前記トポロジ情報に基づいて探索し、前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノード情報に基づいて判定し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記コスト情報に基づいて決定する処理部と、をそなえた、
ことを特徴とする、経路探索装置。

（付記２）
前記処理部は、
前記探索により得た前記経路に含まれる前記非対称ノードの前後の各リンクに関する情報と前記非対称ノード情報とに基づいて、前記探索により得た前記経路において前記信号を伝送できるか否かを判定する、
ことを特徴とする、付記１記載の経路探索装置。

（付記３）
前記処理部は、
前記決定した経路がノード間を往復するリンク対を含むか否かを判定し、
前記決定した経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記リンク対のコストを増加させることにより前記記憶部が記憶している前記コスト情報を変更し、
前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記変更後のコスト情報に基づいて決定する、
ことを特徴とする、付記１または２に記載の経路探索装置。

（付記４）
前記処理部は、
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した前記経路が前記リンク対を含むか否かを判定し、
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した前記経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路がないと決定する、
ことを特徴とする、付記３記載の経路探索装置。

（付記５）
前記処理部は、
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した経路がノード間を往復するリンク対を含むか否かを判定し、前記変更後のコスト情報に基づいて決定した経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記リンク対のコストを増加させることにより前記記憶部が記憶している前記コスト情報を再変更し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記再変更後のコスト情報に基づいて決定する処理を繰り返し行なう、
ことを特徴とする、付記３または４に記載の経路探索装置。

（付記６）
前記変更は、変更前のコストを、前記ネットワーク上に存在する全てのリンクのコストの総和に変更することにより行なわれる、
ことを特徴とする、付記３〜５のいずれか１項に記載の経路探索装置。
（付記７）
接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を探索する経路探索方法であって、
前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路を前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報に基づいて探索し、
前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報に基づいて判定し、
前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を各リンクのコストを示すコスト情報に基づいて決定する、
ことを特徴とする、経路探索方法。

（付記８）
前記探索により得た前記経路に含まれる前記非対称ノードの前後の各リンクに関する情報と前記非対称ノード情報とに基づいて、前記探索により得た前記経路において前記信号を伝送できるか否かを判定する、
ことを特徴とする、付記７記載の経路探索方法。

（付記９）
前記決定した経路がノード間を往復するリンク対を含むか否かを判定し、
前記決定した経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記リンク対のコストを増加させることにより前記記憶部が記憶している前記コスト情報を変更し、
前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記変更後のコスト情報に基づいて決定する、
ことを特徴とする、付記７または８に記載の経路探索方法。

（付記１０）
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した前記経路が前記リンク対を含むか否かを判定し、
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した前記経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路がないと決定する、
ことを特徴とする、付記９記載の経路探索方法。

（付記１１）
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した経路がノード間を往復するリンク対を含むか否かを判定し、前記変更後のコスト情報に基づいて決定した経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記リンク対のコストを増加させることにより前記記憶部が記憶している前記コスト情報を再変更し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記再変更後のコスト情報に基づいて決定する処理を繰り返し行なう、
ことを特徴とする、付記９または１０に記載の経路探索方法。

（付記１２）
前記変更は、変更前のコストを、前記ネットワーク上に存在する全てのリンクのコストの総和に変更することにより行なわれる、
ことを特徴とする、付記９〜１１のいずれか１項に記載の経路探索方法。
（付記１３）
接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報に基づいて探索し、
前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報に基づいて判定し、
前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を各リンクのコストを示すコスト情報に基づいて決定する、
処理をコンピュータに実行させる経路探索プログラム。

（付記１４）
前記探索により得た前記経路に含まれる前記非対称ノードの前後の各リンクに関する情報と前記非対称ノード情報とに基づいて、前記探索により得た前記経路において前記信号を伝送できるか否かを判定する、
処理を前記コンピュータに実行させる、付記１３記載の経路探索プログラム。

（付記１５）
前記決定した経路がノード間を往復するリンク対を含むか否かを判定し、
前記決定した経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記リンク対のコストを増加させることにより前記コスト情報を変更し、
前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記変更後のコスト情報に基づいて決定する、
処理を前記コンピュータに実行させる、付記１３または１４に記載の経路探索プログラム。

（付記１６）
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した前記経路が前記リンク対を含むか否かを判定し、
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した前記経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路がないと決定する、
処理を前記コンピュータに実行させる、付記１５記載の経路探索プログラム。

（付記１７）
前記変更後のコスト情報に基づいて決定した経路がノード間を往復するリンク対を含むか否かを判定し、前記変更後のコスト情報に基づいて決定した経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記リンク対のコストを増加させることにより前記コスト情報を再変更し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記再変更後のコスト情報に基づいて決定する処理を繰り返し行なう、
処理を前記コンピュータに実行させる、付記１５または１６に記載の経路探索プログラム。

（付記１８）
前記変更は、変更前のコストを、前記ネットワーク上に存在する全てのリンクのコストの総和に変更することにより行なわれる、
ことを特徴とする、付記１５〜１７のいずれか１項に記載の経路探索プログラム。
（付記１９）
付記１５〜付記１８のいずれか１項に記載の経路探索プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

１ ネットワーク
２ 経路探索装置
３−１〜３−１１ ノード
２１ 経路探索部
２２ 記憶部
２３ プロセッサ
２４ 記憶部
２５ 入出力ＩＦ部

Claims (8)

1. 接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を探索する経路探索装置であって、
   前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報，各リンクのコストを示すコスト情報及び前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報を記憶する記憶部と、
   前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路を前記トポロジ情報に基づいて探索し、前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノード情報に基づいて判定し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記コスト情報に基づいて決定する処理部と、をそなえた、
   ことを特徴とする、経路探索装置。
2. 前記処理部は、
   前記探索により得た前記経路に含まれる前記非対称ノードの前後の各リンクに関する情報と前記非対称ノード情報とに基づいて、前記探索により得た前記経路において前記信号を伝送できるか否かを判定する、
   ことを特徴とする、請求項１記載の経路探索装置。
3. 前記処理部は、
   前記決定した経路がノード間を往復するリンク対を含むか否かを判定し、
   前記決定した経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記リンク対のコストを増加させることにより前記記憶部が記憶している前記コスト情報を変更し、
   前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記変更後のコスト情報に基づいて決定する、
   ことを特徴とする、請求項１または２に記載の経路探索装置。
4. 前記処理部は、
   前記変更後のコスト情報に基づいて決定した前記経路が前記リンク対を含むか否かを判定し、
   前記変更後のコスト情報に基づいて決定した前記経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路がないと決定する、
   ことを特徴とする、請求項３記載の経路探索装置。
5. 前記処理部は、
   前記変更後のコスト情報に基づいて決定した経路がノード間を往復するリンク対を含むか否かを判定し、前記変更後のコスト情報に基づいて決定した経路が前記リンク対を含むと判定した場合は、前記リンク対のコストを増加させることにより前記記憶部が記憶している前記コスト情報を再変更し、前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を前記再変更後のコスト情報に基づいて決定する処理を繰り返し行なう、
   ことを特徴とする、請求項３または４に記載の経路探索装置。
6. 前記変更は、変更前のコストを、前記ネットワーク上に存在する全てのリンクのコストの総和に変更することにより行なわれる、
   ことを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の経路探索装置。
7. 接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を探索する経路探索方法であって、
   前記始点ノードから前記終点ノードへ至る経路を前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報に基づいて探索し、
   前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報に基づいて判定し、
   前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を各リンクのコストを示すコスト情報に基づいて決定する、
   ことを特徴とする、経路探索方法。
8. 接続可能な方路が制限される非対称ノードを含む複数のノードがリンクで接続されたネットワーク上で始点ノードから終点ノードへ至る経路を前記ネットワークにおけるノード間の接続関係を示すトポロジ情報に基づいて探索し、
   前記探索により得た前記経路において前記非対称ノードの方路制限によっても信号を伝送できるか否かを前記非対称ノードの方路制限に関する非対称ノード情報に基づいて判定し、
   前記信号を伝送できると判定した経路のうちリンクのコストの総和が最小となる経路を各リンクのコストを示すコスト情報に基づいて決定する、
   処理をコンピュータに実行させる経路探索プログラム。

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