JP2014039208A - Network design device, network design method, and network design program - Google Patents
Network design device, network design method, and network design program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014039208A JP2014039208A JP2012181368A JP2012181368A JP2014039208A JP 2014039208 A JP2014039208 A JP 2014039208A JP 2012181368 A JP2012181368 A JP 2012181368A JP 2012181368 A JP2012181368 A JP 2012181368A JP 2014039208 A JP2014039208 A JP 2014039208A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- link
- paths
- processing unit
- network
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
本件は、ネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法、及びネットワーク設計プログラムに関する。 The present invention relates to a network design apparatus, a network design method, and a network design program.
通信の需要が増加するに伴って、WDM技術(WDM:Wavelength Division Multiplexing)を利用した光ネットワークが広く普及している。WDM技術は、波長が異なる複数の光信号を多重化して伝送する技術である。WDM技術によると、例えば、伝送速度40(Gbps)×40波の光信号の多重化を行い、1.6(Tbps)の波長多重光信号として伝送することが可能である。 As the demand for communication increases, optical networks using WDM technology (WDM: Wavelength Division Multiplexing) have become widespread. The WDM technique is a technique for multiplexing and transmitting a plurality of optical signals having different wavelengths. According to the WDM technology, for example, it is possible to multiplex an optical signal with a transmission speed of 40 (Gbps) × 40 waves and transmit it as a wavelength multiplexed optical signal of 1.6 (Tbps).
このWDM技術を適用した波長多重伝送装置(以下、WDM装置と表記する)は、回線ごとに、トランスポンダなどと称される光送受信器が設けられ、複数の光送受信器を介して複数の光信号がそれぞれ入出力される。WDM装置は、光送受信器から入力された光信号を多重化して得た波長多重光信号を、他装置に送信し、また、他装置から受信した波長多重光信号から所定波長の光信号を分離して、光送受信器から出力する。 A wavelength division multiplexing transmission apparatus (hereinafter referred to as a WDM apparatus) to which this WDM technology is applied is provided with an optical transceiver called a transponder or the like for each line, and a plurality of optical signals are transmitted via the plurality of optical transceivers. Are input and output respectively. The WDM device transmits the wavelength multiplexed optical signal obtained by multiplexing the optical signals input from the optical transceiver to other devices, and separates the optical signal of a predetermined wavelength from the wavelength multiplexed optical signals received from the other devices. And output from the optical transceiver.
WDM装置により構成されたネットワークの設計では、波長多重光信号に多重される光信号の波長が、ネットワーク内のパスごとに割り当てられる。ここで、パスとは、ネットワーク内の始点ノードと終点ノード間を結ぶ一連の通信経路を指す。 In the design of a network composed of WDM devices, the wavelength of an optical signal multiplexed on a wavelength multiplexed optical signal is assigned to each path in the network. Here, the path refers to a series of communication paths connecting the start point node and the end point node in the network.
ネットワークの設計に関し、例えば特許文献1には、ネットワーク全体で使用できる波長数に制約がある場合や、ネットワーク内に波長切替えが可能なルータが混在する場合において、パスを設計する技術が開示されている。
Regarding network design, for example,
特許文献1に開示された技術は、同一波長かつ同一ノード間において経路が重複しないという制約条件に基づいてパスを設計するため、コストを低減することができたとしても、パスに対して波長を柔軟に割り当てることができない。したがって、この技術は、多数のパスが設けられた複雑なネットワークに適用することが難しい。
Since the technology disclosed in
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、多数のパスが設けられた複雑なネットワークの設計が可能なネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法、及びネットワーク設計プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a network design apparatus, a network design method, and a network design program capable of designing a complex network provided with a large number of paths. .
本明細書に記載のネットワーク設計装置は、複数の波長の光信号がそれぞれ伝送される複数のパスが設けられたネットワークにおけるノード間のリンクごとに、前記リンクを経由するパスの数を計数する計数処理部と、前記計数処理部により計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定する設定処理部と、前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当てる割当処理部とを有し、前記割当処理部は、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てる。 The network design apparatus described in this specification counts the number of paths passing through the link for each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are respectively transmitted. A processing unit; a setting processing unit configured to set an upper limit number of transmission systems used for transmitting wavelength division multiplexed optical signals for each link based on the number of paths counted by the counting processing unit; and the link For each, the wavelength of the optical signal multiplexed into the wavelength-multiplexed optical signal is determined according to a constraint condition that the number of optical signals of the same wavelength that can be used redundantly is equal to or less than the upper limit number set by the setting processing unit. An allocation processing unit that allocates to each of the plurality of paths, and when the allocation processing unit is unable to allocate a wavelength due to the constraint condition, Assign.
本明細書に記載のネットワーク設計方法は、複数の波長の光信号がそれぞれ伝送される複数のパスが設けられたネットワークにおけるノード間のリンクごとに、前記リンクを経由するパスの数を計数し、計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定し、前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当て、前記波長を割り当てる処理において、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てる。 In the network design method described in this specification, for each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are transmitted, the number of paths passing through the link is counted. Based on the counted number of paths, an upper limit number of transmission systems used for transmitting wavelength multiplexed optical signals is set for each link, and the same wavelength light that can be used redundantly for each link. In accordance with a constraint condition that the number of signals is equal to or less than the upper limit number set by the setting processing unit, the wavelength of the optical signal multiplexed on the wavelength-multiplexed optical signal is allocated to each of the plurality of paths, and the wavelength is allocated In the processing, when a wavelength cannot be assigned due to the constraint condition, the constraint condition is relaxed and a wavelength is allocated.
本明細書に記載のネットワーク設計プログラムは、複数の波長の光信号がそれぞれ伝送される複数のパスが設けられたネットワークにおけるノード間のリンクごとに、前記リンクを経由するパスの数を計数し、計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定し、前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当てる、処理をコンピュータに実行させ、前記波長を割り当てる処理において、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てる。 The network design program described in this specification counts the number of paths passing through the link for each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are respectively transmitted. Based on the counted number of paths, an upper limit number of transmission systems used for transmitting wavelength multiplexed optical signals is set for each link, and the same wavelength light that can be used redundantly for each link. Assigning the wavelength of the optical signal multiplexed to the wavelength-multiplexed optical signal to each of the plurality of paths according to a constraint condition that the number of signals is equal to or less than the upper limit number set by the setting processing unit. In the process of executing and assigning the wavelength, if the wavelength cannot be assigned due to the restriction condition, the restriction condition is relaxed and the wavelength is assigned.
本明細書に記載のネットワーク設計装置、ネットワーク設計方法、及びネットワーク設計プログラムは、多数のパスが設けられた複雑なネットワークを設計できるという効果を奏する。 The network design device, the network design method, and the network design program described in this specification have an effect that a complex network provided with a large number of paths can be designed.
図1は、ネットワーク設計装置を含むネットワークの一例を示す構成図である。ネットワーク設計装置1は、LAN(Local Area Network)などの監視制御用ネットワークNWを介して、複数のWDM装置20と接続されている。ネットワーク設計装置1は、例えばNMS(Network Management System)などのネットワーク管理装置と同一の機能を備えるものであってもよい。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a network including a network design apparatus. The
WDM装置20は、例えば ROADM(Reconfigurable Optical Add−Drop Multiplexer)などと称される光分岐挿入装置である。各WDM装置20は、互いに光ファイバにより接続され、例えばリング型のネットワーク2を構成する。なお、ネットワーク2は、図1に示された形態に限定されず、例えばメッシュ型の形態であってもよい。
The
各WDM装置20は、任意の波長λin1,λin2,λin3・・・の光信号が入力され、該光信号を波長多重し、他のWDM装置20に波長多重光信号として伝送する。また、各WDM装置20は、他のWDM装置20から伝送された波長多重光信号から、任意の波長λout1,λout2,λout3・・・の光信号を分離して出力する。
Each
ネットワーク設計装置1は、ネットワーク2に設けられた複数のパスに、各WDM装置20に入出力される光信号の波長を割り当てる。これにより、任意のWDM装置20の間において所定波長の光信号が伝送される。なお、以降の説明において、外部からWDM装置20への光信号λin1,λin2,λin3・・・の入力を「挿入」と表記し、WDM装置20から外部への光信号λout1,λout2,λout3・・・の出力を「分岐」と表記する。また、複数の波長の光信号を多重することにより得られる信号を「波長多重光信号」と表記し、所定波長の光信号が、WDM装置20に挿入された後、他のWDM装置20から分岐されるまでに伝送される通信経路を「パス」と表記する。
The
WDM装置20が波長多重光信号に多重可能な波長の総数(上限数)は、使用される波長選択スイッチ(WSS:Wavelength Selective Switch)の性能などに応じて有限(例えば88波)である。このため、隣り合う2台のWDM装置20を通るパス数が、多重可能な波長の総数を超える場合、当該WDM装置20間の伝送路、つまり光ファイバ、及び、WDM装置20自体の増設が必要とされる。
The total number (upper limit number) of wavelengths that the
図2には、同一波長を使用する2本のパスが設けられたネットワークの一例が示されている。このネットワークにおいて、WDM装置(A)〜(D)20が設けられており、WDM装置(A)20は、光ファイバ3を介して、他のWDM装置(B)〜(D)20と接続されている。ここで、WDM装置(A)20は、WDM装置(C)20と接続される方路#1、WDM装置(D)20と接続される方路#2、及び、WDM装置(B)20と接続される方路#3を有する。
FIG. 2 shows an example of a network provided with two paths using the same wavelength. In this network, WDM devices (A) to (D) 20 are provided, and the WDM device (A) 20 is connected to other WDM devices (B) to (D) 20 via the
このネットワークは、WDM装置(C)20、WDM装置(A)20、及びWDM装置(D)20を経由する複数のパスP1〜Pnが設けられており、複数のパスP1〜Pnには、複数の波長λ1〜λnがそれぞれ割り当てられているとする。波長λ1〜λnが波長多重光信号に多重可能な全ての波長であるとすると、WDM装置(B)20、WDM装置(A)20、及びWDM装置(D)20を経由する新たなパスPiを設ける場合に、WDM装置(A)20、及びWDM装置(D)20間において波長が不足する。 This network is provided with a plurality of paths P1 to Pn passing through the WDM apparatus (C) 20, the WDM apparatus (A) 20, and the WDM apparatus (D) 20, and a plurality of paths P1 to Pn include a plurality of paths P1 to Pn. Λ1 to λn are respectively assigned. Assuming that the wavelengths λ1 to λn are all wavelengths that can be multiplexed with the wavelength multiplexed optical signal, a new path Pi passing through the WDM device (B) 20, the WDM device (A) 20, and the WDM device (D) 20 is set. When provided, the wavelength is insufficient between the WDM device (A) 20 and the WDM device (D) 20.
このため、WDM装置(A)20、及びWDM装置(D)20は、伝送路が二重に設けられている。すなわち、WDM装置(A)20、及びWDM装置(D)20は、2組の一対の光ファイバ3を介して接続されている。なお、本例において、波長多重光信号は、一対の光ファイバ3によって双方向伝送されるが(図3中の矢印参照)、これとは異なり、単一の光ファイバ3によって双方向伝送する一芯双方向方式を採用してもよい。
For this reason, the WDM apparatus (A) 20 and the WDM apparatus (D) 20 are provided with double transmission paths. That is, the WDM device (A) 20 and the WDM device (D) 20 are connected via two pairs of
また、WDM装置(A)20、及びWDM装置(D)20は、伝送路だけでなく、波長多重光信号を伝送するための伝送ユニットも冗長化されている。図3は、WDM装置(A)20の機能構成を示す構成図である。 Further, in the WDM apparatus (A) 20 and the WDM apparatus (D) 20, not only the transmission path but also a transmission unit for transmitting the wavelength multiplexed optical signal is made redundant. FIG. 3 is a configuration diagram showing a functional configuration of the WDM apparatus (A) 20.
WDM装置20は、各方路#1〜#3に対応する複数の伝送ユニット20a〜20dと、制御部21と、複数のDEMUX部22と、複数のMUX部23と、複数の送受信器(TP)24とを有する。複数の伝送ユニット20a〜20dは、それそれ、増幅部201、及びスイッチ部202を含む。なお、図3には、伝送ユニット20a,20bのみについて、増幅部201、及びスイッチ部202が示されているが、他の伝送ユニット20c,20dも同様の構成を有する。また、複数のDEMUX部22と、複数のMUX部23には、伝送ユニット20a,20bと接続されているもののみが示されているが、他の伝送ユニット20c,20dにも同様に、DEMUX部22及びMUX部23が接続されている。
The
増幅部201は、それぞれ、方路#1,#2から入力された波長多重光信号を増幅する入力側増幅器201b、及び、方路#1,#2に出力される波長多重光信号を増幅する出力側増幅器201aを含む。また、スイッチ部202は、それぞれ、波長選択スイッチ(WSS)202a、及び光スプリッタ(SPL)202bを有する。
The amplifying
光スプリッタ202bは、入力ポートに入力された波長多重光信号を分岐して、複数の出力ポートから出力する。なお、本例では、分岐手段として光スプリッタ21を用いているが、これに限定されず、波長選択スイッチなどを用いて、所定の波長の光信号のみを分岐してもよい。
The
光スプリッタ202bの入力ポートは、入力側増幅器201bと接続され、一方、複数の出力ポートは、DEMUX部22、他方路の波長選択スイッチ201aと接続されている。光スプリッタ202bは、入力側増幅器201bから入力された波長多重光信号を、DEMUX部22、他方路の波長選択スイッチ202aにそれぞれ出力する。
The input port of the
波長選択スイッチ202aは、複数の入力ポートから、波長が異なる複数の光信号が入力され、選択された波長の光信号を、波長多重光信号に多重して出力ポートから出力する。波長の選択は、制御部21からの設定に基づいて、入力ポートごとに行われる。
The wavelength
波長選択スイッチ202aの複数の入力ポートは、MUX部23、及び、他方路の光スプリッタ202bと接続され、一方、出力ポートは、出力側増幅器201aと接続されている。波長選択スイッチ22は、MUX部23から挿入された光信号と、選択した波長の光信号とを多重し、出力側増幅器201aを介して、対応する方路に出力する。
The plurality of input ports of the wavelength
DEMUX部22は、光信号を分岐するため、スプリッタ202bの出ry九ポートと接続され、所定の方路より入力された波長多重光信号を、各波長の光信号に分離して外部に出力する。DEMUX部22は、複数の送受信器24と接続され、各送受信器24に対応するチューナブルフィルタを有する。DEMUX部22は、スプリッタ202bから入力された波長多重光信号から、チューナブルフィルタにより選択された波長の光信号を分離して送受信器24に出力する。
In order to branch the optical signal, the
チューナブルフィルタにおける波長の選択は、制御部21からの設定に従って送受信器24ごとに行われる。送受信器24に出力された光信号は、外部の装置に出力される。なお、チューナブルフィルタは、送受信器24内の受信処理部に設けられてもよい。
Selection of the wavelength in the tunable filter is performed for each transmitter /
MUX部22は、光信号を挿入するため、複数の送受信器24と接続され、外部の装置から送受信器24を介して入力された光信号を、波長選択スイッチ202aの入力ポートに出力する。MUX部22は、アレイ導波路格子などを含み、複数の送受信器24からの光信号を束ねて、波長選択スイッチ202aに出力する。
The
制御部21は、例えばCPU(Central Processing Unit)などの演算処理回路であり、所定のプログラムに基づいてWDM装置20を制御する。なお、制御部21は、このようにソフトウェアにより機能するものに限定されることはなく、特定用途向け集積回路などのハードウェアにより機能するものであってもよい。
The
制御部21は、監視制御用ネットワークNWを介して、ネットワーク設計装置1と通信し、パスごとに割り当てる波長を示す波長割当情報を取得する。制御部21は、波長割当情報に基づいて、波長選択スイッチ202aに対し、選択する波長の設定を行う。
The
WDM装置(A)20は、方路#1及び#3に対して単一の伝送ユニット20a、20dがそれぞれ設けられ、他方、方路#2に対して、2つの伝送ユニット20b、20cが設けられている。一方、図4に示されるように、WDM装置(D)20も、同一の方路#2に対し、2つの伝送ユニット20e,20fが設けられている。WDM装置(A)20の2つの伝送ユニット20b、20cは、一対の光ファイバ3を介して、WDM装置(D)20の2つの伝送ユニット20e,20fとそれぞれ接続されている。
In the WDM apparatus (A) 20,
この構成によると、WDM装置(A)20、及びWDM装置(D)20の間において、異なる2つの波長多重光信号を伝送することができるから、図2に示されるように、同一波長λ1を使用する異なる2本のパスP1,Piの設定が可能となる。このように、隣り合う2つのWDM装置(A),(D)20の間において、波長多重光信号を伝送するために使用される一対の伝送ユニット(20b,20e),(20c,20f)を、以降の説明において「伝送システム」(符号30参照)と表記する。 According to this configuration, since two different wavelength multiplexed optical signals can be transmitted between the WDM apparatus (A) 20 and the WDM apparatus (D) 20, as shown in FIG. Two different paths P1 and Pi to be used can be set. In this way, a pair of transmission units (20b, 20e), (20c, 20f) used for transmitting wavelength-multiplexed optical signals between two adjacent WDM devices (A), (D) 20 are provided. In the following description, it is expressed as “transmission system” (see reference numeral 30).
次に、本実施例に係るネットワーク設計装置1が行う波長割り当てに関して説明する。図5には、ネットワークに設けられた複数のパスの一例が示されている。このネットワークは、ノード(A)〜(J)が、この順序で直列に接続されたものである。なお、「ノード」とは、局舎などに設置されるWDM装置20などの通信機器を指す。
Next, wavelength allocation performed by the
ネットワークは、複数のパスP1〜P9が設けられている。各パスP1〜P9は、両端の矢印が示す範囲内のノード、及びリンクをそれぞれ経由する。例えば、パスP1は、ノード(A)〜(D)、及びノード(A)〜(D)間の各リンクをそれぞれ経由する。また、パスP2は、ノード(E)〜(G)、及びノード(E)〜(G)の間の各リンクをそれぞれ経由する。なお、「リンク」とは、ネットワーク内において隣り合う2つのノード間を結ぶ仮想的な線路を指す。 The network is provided with a plurality of paths P1 to P9. Each of the paths P1 to P9 passes through a node and a link within a range indicated by arrows at both ends. For example, the path P1 passes through the nodes (A) to (D) and the links between the nodes (A) to (D). Further, the path P2 passes through the nodes (E) to (G) and the links between the nodes (E) to (G). A “link” refers to a virtual line connecting two adjacent nodes in the network.
このパス設定によると、例えばパスP1によって、ノード(A)のWDM装置20に挿入された光信号は、ノード(D)のWDM装置20から分岐され、逆に、ノード(D)のWDM装置20に挿入された光信号は、ノード(A)のWDM装置20から分岐される。また、パスP2によって、ノード(E)のWDM装置20に挿入された光信号は、ノード(G)のWDM装置20から分岐され、逆に、ノード(G)のWDM装置20に挿入された光信号は、ノード(E)のWDM装置20から分岐される。なお、他のパスP3〜P9についても同様に、各光信号が挿入及び分岐される。
According to this path setting, for example, the optical signal inserted into the
図6には、図5に示されたパスP1〜P9に対する波長割り当ての一例が示されている。ここで、WDM装置20が波長多重光信号に多重可能な波長の総数は4波であり、1つの伝送システムにおいて、波長λ1〜λ4が使用可能であるものとする。また、点線で描かれた枠は、各伝送システム(1),(2)において使用される各波長λ1〜λ4を示す。例えば、パスP1は、一方の伝送システム(1)の波長λ2が割り当てられている。
FIG. 6 shows an example of wavelength allocation for the paths P1 to P9 shown in FIG. Here, it is assumed that the total number of wavelengths that the
本例において、パスP2及びP9は、ノード(E)及び(F)間のリンクにおいて、重複して同一波長λ1が割り当てられている。また、パスP3及びP8は、ノード(E)〜(H)間の各リンクにおいて、重複して同一波長λ2が割り当てられている。このため、本例の波長割り当てによると、ノード(E)〜(H)までの伝送区間において、2つの伝送システム(1),(2)を設ける必要がある。 In this example, paths P2 and P9 are assigned the same wavelength λ1 redundantly in the link between nodes (E) and (F). The paths P3 and P8 are assigned the same wavelength λ2 redundantly in each link between the nodes (E) to (H). For this reason, according to the wavelength allocation of this example, it is necessary to provide two transmission systems (1) and (2) in the transmission section from the nodes (E) to (H).
また、図7には、図5に示されたパスに対する波長割り当ての他例が示されている。本例では、図6の例と異なり、パスP7に、伝送システム(1)の波長λ1が割り当てられている。また、パスP8には、ノード(E)及び(F)間において、伝送システム(2)の波長λ4が割り当てられるとともに、ノード(F)〜(H)間において、伝送システム(1)の波長λ4が割り当てられている。ここで、パスP8の光信号は、ノード(F)のWDM装置20に設けられた波長選択スイッチ202aの設定により、一方の伝送システム(2)と他方の伝送システム(1)との間で伝送手段が切り替えられる。
FIG. 7 shows another example of wavelength assignment for the path shown in FIG. In this example, unlike the example of FIG. 6, the wavelength λ1 of the transmission system (1) is assigned to the path P7. The path P8 is assigned the wavelength λ4 of the transmission system (2) between the nodes (E) and (F), and the wavelength λ4 of the transmission system (1) between the nodes (F) to (H). Is assigned. Here, the optical signal of the path P8 is transmitted between one transmission system (2) and the other transmission system (1) according to the setting of the wavelength
本例の波長割り当てによると、ノード(E)及び(F)間のみにおいて、2つの伝送システム(1),(2)を設けられるため、図6の例と比較した場合、設備コストが低減される。図7に示されるような効率的な波長割り当ては、ネットワーク設計装置1が、数理計画法などの手法を用いて、ネットワークの適切なモデルを構築し、最適な解(パスごとに割り当てる波長)を導くことによって実現される。
According to the wavelength assignment of this example, since two transmission systems (1) and (2) are provided only between the nodes (E) and (F), the equipment cost is reduced when compared with the example of FIG. The The efficient wavelength allocation as shown in FIG. 7 is performed by the
図8には、ネットワーク設計装置1の構成が示されている。ネットワーク設計装置1は、例えばサーバなどのコンピュータ装置である。ネットワーク設計装置1は、CPU10、ROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12、HDD(Hard Disk Drive)13、通信処理部14、可搬型記憶媒体用ドライブ15、入力処理部16、及び画像処理部17などを備えている。
FIG. 8 shows the configuration of the
CPU10は、演算処理手段であり、ネットワーク設計プログラムに従って、パスに対する波長の割り当て処理を行う。CPU10は、各部11〜17とバス18を介して通信可能に接続されている。なお、ネットワーク設計装置1は、ソフトウェアにより動作するものに限定されず、CPU10に代えて、特定用途向け集積回路などのハードウェアが用いられてもよい。
The
RAM12は、CPU10のワーキングメモリとして用いられる。また、ROM11及びHDD13は、ネットワーク設計装置1を動作させるプログラムなどを記憶する記憶手段として用いられる。通信処理部14は、LANなどのネットワークを介して外部の装置と通信を行うネットワークカードなどの通信手段である。図1に示された構成を例に挙げると、通信処理部14は、監視制御用ネットワークNWを介し、複数のWDM装置20との通信を処理する。
The
可搬型記憶媒体用ドライブ15は、可搬型記憶媒体150に対して、情報の書き込みや情報の読み出しを行う装置である。可搬型記憶媒体150の例としては、USBメモリ(USB:Universal Serial Bus)、CD−R、及びメモリカードなどが挙げられる。
The portable
ネットワーク設計装置1は、情報の入力操作を行うための入力デバイス160、及び、画像を表示するためのディスプレイ170を、さらに備える。入力デバイス160は、キーボード及びマウスなどの入力手段であり、入力された情報は、入力処理部16を介して
CPU10に出力される。ディスプレイ170は、液晶ディスプレイなどの画像を表示する表示手段であり、表示される画像データは、CPU10から画像処理部17を介してディスプレイに出力される。なお、入力デバイス160、及びディスプレイ170に代えて、これらの機能を備えるタッチパネルなどのデバイスを用いることもできる。
The
CPU10は、ROM11、またはHDD13などに格納されているプログラム、または可搬型記憶媒体用ドライブ15が可搬型記憶媒体150から読み取ったプログラムを実行する。このプログラムには、OS(Operating System)だけでなく、上記のネットワーク設計プログラムも含まれる。なお、プログラムは、通信処理部14を介してダウンロードされたものであってもよい。
The
CPU10は、ネットワーク設計プログラムを実行すると、複数の機能が形成される。図9には、CPU10に形成される機能の構成が示されている。CPU10は、計数処理部100と、設定処理部101と、生成処理部102と、割当処理部103と、送信処理部104とを含む。また、図9には、CPU10の機能部100〜104だけでなく、該機能に関連してHDD13内に記憶する各種の情報130〜134も示されている。なお、情報130〜134の記憶手段は、HDD13に限定されず、ROM11や可搬型記憶媒体150であってもよい。
When the
計数処理部100は、複数の波長の光信号がそれぞれ伝送される複数のパスが設けられたネットワークにおけるノード間のリンクごとに、リンクを経由する該パスの数を計数する。計数処理部100は、HDD13から、設計対象となるネットワークに関するトポロジ情報130、及びパス情報131を読み出し、これらの情報を用いて計数処理を行う。
The
トポロジ情報130は、ネットワークの形態、つまり、リンクを介したノード間の接続関係を示す情報である。トポロジ情報130は、例えば、ネットワーク内の各リンクの識別子に、該リンクを介して接続されている一対のノードの識別子を対応付けて構成されている。ネットワーク設計装置1は、トポロジ情報130、及びパス情報131を自装置1で生成してもよいし、例えば監視制御ネットワークNW、可搬型記憶媒体150、または入力デバイス160を介して、外部から取得してもよい。
The
一方、パス情報131は、ネットワークに設定されるパスごとの経路を示す情報である。パス情報131は、例えば、パスの始点及び終点にそれぞれ対応するノードの識別子と、始点から終点に至るまでに経由する1以上のリンクの識別子とを含む。
On the other hand, the
図5のパスを例に挙げると、計数処理部100は、例えば、ノード(A)及び(B)間のリンクのパス数を1、ノード(B)及び(C)間のリンクのパス数を2、ノード(E)及び(F)間のリンクのパス数を6と計数する。この計数処理より、ネットワーク内のリンクごとに、パスの混雑の程度(集中の程度)が把握される。
Taking the path of FIG. 5 as an example, for example, the
設定処理部101は、計数処理部100により計数されたパスの数に基づいて、リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システム(図4の符号30参照)の上限数を設定する。設定処理部101は、例えば、リンクごとのパス数を、波長多重光信号に多重可能な波長の総数で除算して得た値に基づいて、伝送システムの上限数を決定してもよい。この場合、伝送システムの上限数は、除算で得た商の小数点以下の値を切り上げることにより整数として求められる。
Based on the number of paths counted by the
図5の例において、WDM装置20が波長多重光信号に多重可能な波長の総数は4波である。したがって、伝送システムの上限数は、例えば、ノード(A)及び(B)間のリンクについて、1÷4を算出することにより1となる。また、ノード(B)及び(C)間のリンクについては、2÷4を算出することにより2となり、ノード(E)及び(F)間のリンクについては、6÷4を算出することにより2となる。
In the example of FIG. 5, the total number of wavelengths that the
伝送システムの上限数は、さらに、当該ネットワークにおける将来的なパスの増加を見込んで決定されてもよい。この場合、設定処理部101は、外部からの操作に応じて、伝送システムの上限数を補正する。例えば、入力デバイス160を介して、ノード(A)及び(B)間のリンクにおけるパス増加の見込み数として、6が入力された場合、設定処理部101は、当該リンクの伝送システムの上限数を、1から2に補正する。これにより、将来的なパスの増加を見込んだネットワーク設計が可能となる。
Further, the upper limit number of transmission systems may be determined in anticipation of an increase in future paths in the network. In this case, the setting
このように伝送システムの上限数を設定することにより、伝送システムが低減されるようにネットワーク設計が行われる。設定処理部101は、伝送システムの上限数を、計数処理部100から得たパス数とともに、伝送システム情報132として、HDD13に書き込む。
By setting the upper limit number of transmission systems in this way, network design is performed so that the transmission system is reduced. The setting
図10には、図5に示されたネットワークに関する設計情報が示されている。図10において、「パス数」及び「伝送システム上限数」は、伝送システム情報132を示す。「パス数」は、計数処理部100により計数されたリンクごとのパス数を示し、「伝送システム上限数」は、設定処理部101により設定された伝送システムの上限数を示す。なお、他の情報については、後述する。
FIG. 10 shows design information related to the network shown in FIG. In FIG. 10, “the number of paths” and “the maximum number of transmission systems” indicate the
割当処理部103は、リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、設定処理部により設定された伝送システムの上限数以下とする制約条件に従って、波長多重光信号に多重される光信号の波長を複数のパスの各々に割り当てる。したがって、割当処理部103は、同一リンクにおいて同一波長の光信号の使用を可能とし、さらに、ネットワーク内の伝送システムの総数を最小とするように波長を割り当てる。
The
割当処理部103は、HDD13内のトポロジ情報130、パス情報131、及び伝送システム情報132に基づいて波長を割り当てる。より具体的には、割当処理部103は、これらの情報を変数として、数理計画モデルを構築し、所定の制約条件の下で最適な解を求める。
The
以下に、波長割り当て処理において使用される数理計画モデルについて説明する。割当処理部103は、目的関数として、例えば、以下の式(1)を用いる。また、図11には、以降の式において用いられる変数の内容が示されている。
Hereinafter, a mathematical programming model used in the wavelength assignment process will be described. The
式(1)によると、割当処理部103は、パスごとに用いられる波長のラベル番号の合計が最少となるように、波長を割り当てる。ここで、ラベル番号は、波長ごとに付与された名称に該当する情報である。割当処理部103は、ラベル番号が小さい方から優先的に、割り当てる波長を選択する。
According to Expression (1), the
また、割当処理部103は、制約条件として、例えば、以下の式(2)、及び式(3)を用いる。
Further, the
式(2)によると、割当処理部103は、各パスには、単一の波長が割り当てられるという制約条件に従って、波長を割り当てる。この制約条件は、パスの途中で、光信号の波長を他の波長に切り替えることはできないという技術的制約に基づく。
According to Equation (2), the
一方、式(3)によると、割当処理部103は、同一のリンクにおいて、重複して使用可能な同一波長の数は、伝送システムの上限数以下であるという制約条件に従って、波長を割り当てる。この制約条件は、1つの波長多重光信号に多重可能な複数の波長は、互いに異なるため、1つの伝送システム(図4参照)は、当該複数の波長を、1組しか伝送できないという技術的制約に基づく。例えば、図5の例の場合、ノード(E)及び(F)間のリンクにおける伝送システムの上限数は2であるから(図10参照)、各波長を2つまで使用することが可能であり、他のリンクの上限数は1であるため、各波長を1つずつしか使用することができない。
On the other hand, according to Expression (3), the
上述したような数理計画モデルを構築して最適解を得ることによって、割当処理部103は、図7に例示されるように、結果的に、使用される伝送システム数が最少となるように、効率的な波長割り当てを行う。ここで、数理計画モデルにおける目的関数としては、上記の式(1)に限定されることはなく、例えば、以下の式(4)が用いられてもよい。ここで、変数Sys(s)は、各リンクsにおいて実際に使用される伝送システムの数を表す。
By constructing the mathematical programming model as described above to obtain an optimal solution, the
式(4)によると、割当処理部103は、パスごとに用いられる波長のラベル番号の合計だけでなく、使用される伝送システム数も最少となるように、波長を割り当てる。なお、割当処理部103は、制約条件として、例えば、上記の式(2)、及び式(3)に加えて、以下の式(5)を用いる。式(5)は、使用される伝送システム数を導くために用いられる。なお、割当処理部103は、数理計画法に限定されず、他の解析手法を用いて波長割り当てを行ってもよい。
According to Expression (4), the
割当処理部103は、制約条件のために波長を割り当てられない場合、制約条件を緩和して、波長を割り当てる。より具体的には、割当処理部103は、制約条件のために波長を割り当てられない場合、リンクの各々の優先度を示す優先度情報133に基づいて選択したリンクに対応する伝送システムの上限値を増加させる。なお、制約条件のために波長を割り当てられない場合、つまり数理計画モデルの最適解が得られない場合の具体例については後述する。
If the wavelength cannot be allocated due to the constraint condition, the
図9に示されるように、優先度情報133は、割当処理部103からの指示に従って、生成処理部102により生成される。以下に、図10を参照して、優先度情報133の生成手法について述べる。
As illustrated in FIG. 9, the
生成処理部102は、ネットワークにおいて所定数以上のパスが経由するリンクを混雑リンクとして選択し、その他のリンクを非混雑リンクとして選択する。例えば、図5の例において、5以上のパスが経由するリンクを混雑リンクとする場合、ノード(E)及び(F)間のリンクが混雑リンクに該当し(「混雑リンク」参照)、その他のリンクが非混雑リンクに該当する(「非混雑リンク」参照)。
The
生成処理部102は、波長多重光信号に多重可能な波長の総数に対する、リンクを経由するパスの数の比率を算出し、この比率(以下、「使用率」と表記)が閾値以上となるリンクを、高使用率リンクとして選択する。高使用率グループは、非混雑リンクから選択される。例えば、該閾値を70(%)とした場合、ノード(F)及び(G)間のリンクは、パス数が4本であり、多重可能な波長の総数(4波)に対する使用率が100(%)となるため、高使用率リンクに該当する。すなわち、本例では、パス数が3以上であるリンクが、高使用率リンクに該当する(「高使用率リンク」参照)。
The
また、生成処理部102は、混雑リンクを除くリンクごと、つまり非混雑リンクごとに、該非混雑リンクを経由するパスのうち、混雑リンクを経由するパスの数を、混雑関連指標値として算出する。この混雑関連指標値は、非混雑リンクごとに、混雑リンクに関連するパスの数を示す。例えば、ノード(F)及び(G)間のリンクは、混雑リンク(ノード(E)及び(F)間のリンク)を経由するパスP2,P3,P8の3本が経由するから、当該混雑関連指標値は3となる。また、ノード(D)及び(E)間のリンクは、混雑リンクを経由するパスP4,P6の2本が経由するから、当該混雑関連指標値は2となる(「混雑関連指標地」参照)。
Further, the
生成処理部102は、リンクごとに、上記の使用率(つまり、高使用率リンクに該当するか否か)、及び、混雑関連指標値に基づいて、優先度情報を生成する。本例では、生成処理部102は、高使用率リンクに該当するリンクに対し、他のリンクより高い優先度を与える。さらに、生成処理部102は、混雑関連指標値が高いリンクほど、高い優先度を与える。つまり、生成処理部102は、優先度を決定するにあたって、高使用率リンクに該当するか否かの条件を優先的に判断し、その次の段階において、混雑関連指標値を判断する。
The
この手法に従って生成した優先度情報133は、図10において、「優先度」として示されている。優先度は、「1」が最も高く、「8」が最も低い。なお、高使用率リンクに該当するリンク同士、または高使用率リンクに該当しないリンク同士の混雑関連指標値が同一である場合、何れのリンクの優先度を高くしてもよい。
The
割当処理部103は、制約条件のために波長を割り当てられない場合、優先度情報133に基づいて選択したリンクに対応する伝送システムの上限値を増加させる。図10に示された例において、割当処理部103は、波長を割り当てられないとき、まず、優先度が「1」であるノード(F)及び(G)間のリンクに対応する伝送システムの上限値を増加させる。
The
該上限値の増加によっても、波長を割り当てられないとき、割当処理部103は、さらに、優先度が「2」であるノード(G)及び(H)間のリンクに対応する上限値を増加させる。このようにして、割当処理部103は、波長割り当てが成功するまで、優先度の順に、各非混雑リンクに対応する伝送システムの上限値を順次に増加させて、上記の式(3)に該当する制約条件を繰り返し緩和する。
When the wavelength cannot be assigned due to the increase in the upper limit value, the
これにより、割当処理部103は、確実に、最適な波長割り当てを行うことができる。なお、優先度情報133は、各リンクを、優先度の順に並べた優先度リストとして形成されてもよい。また、本例において、生成処理部102は、上記の使用率、及び混雑関連指標値に基づいて、優先度情報133を生成したが、優先度情報133は、何れか一方に基づいて生成されてもよい。
As a result, the
さらに、本例では、単一の混雑リンクを含むネットワークを挙げたが、複数の混雑リンクを含むネットワークも存在する。以下に、複数の混雑リンクを含むネットワークの場合の優先度情報133の生成手法を述べる。図12には、複数の混雑リンクを含むネットワークの例が示されている。
Further, in this example, a network including a single congested link is described, but there are also networks including a plurality of congested links. A method for generating
ノード(A)〜(L)は、メッシュ状のネットワークを構成するように、各リンクを介して接続されている。また、複数のパスP1〜P18は、両端の矢印が示すノード間に設けられている。なお、一点鎖線で表された円は、リンクごとに、該リンクを共通に経由するパスP1〜P18を取り囲んでいる。 The nodes (A) to (L) are connected via links so as to form a mesh network. The plurality of paths P1 to P18 are provided between nodes indicated by arrows at both ends. A circle represented by a one-dot chain line surrounds paths P1 to P18 that pass through the link in common for each link.
本例において、6本以上のパスP1〜P18を経由するリンクを混雑リンクとすると、ノード(D)及び(E)間のリンク、ノード(E)及び(F)間のリンク、及びノード(H)及び(I)間のリンクの3つが、混雑リンクに該当する(太線参照)。生成処理部102は、パスP1〜P18ごとに、該パスが経由する混雑リンクの数に応じた重み度数を決定し、混雑リンクを経由するパスの重み度数に基づいて、優先度情報133を生成する。
In this example, if links that pass through six or more paths P1 to P18 are congested links, a link between nodes (D) and (E), a link between nodes (E) and (F), and a node (H ) And (I) are three congested links (see thick lines). The
例えば、パスP2は、2つの混雑リンクを経由するから、当該重み度数を2とする。パスP8,P9,P14は、それぞれ、1つの混雑リンクを経由するから、当該重み度数を1とする。 For example, since the path P2 passes through two congested links, the weight frequency is set to 2. Since each of the paths P8, P9, and P14 passes through one congested link, the weight frequency is set to 1.
次に、例として、非混雑リンクに該当するノード(E)及び(H)間のリンクの混雑関連指標値を算出する。当該リンクを経由するパスは、パスP2,P8,P9,P14は、である。したがって、該リンクの混雑関連指標値は、4本のパスP2,P8,P9,P14の各重み度数の合計(2+1+1+1)を算出することにより、5に決定される。このように、パスが経由する混雑リンクの数に応じた重み度数に基づいて優先度情報133を生成することにより、複数の混雑リンクを含むネットワークについても、適切に優先度情報133を生成することが可能となる。
Next, as an example, the congestion related index value of the link between the nodes (E) and (H) corresponding to the non-congested link is calculated. The paths that pass through the link are paths P2, P8, P9, and P14. Therefore, the congestion related index value of the link is determined to be 5 by calculating the sum (2 + 1 + 1 + 1) of the respective weight frequencies of the four paths P2, P8, P9, and P14. As described above, by generating the
割当処理部103は、図9に示されるように、波長割り当ての結果を、波長割当情報134としてHDD13に書き込む。波長割当情報134は、各波長の識別子と、割り当てられたパスの識別子との対応関係を示す。なお、波長割当情報134の内容は、操作者が認識するように、ディスプレイ170に表示されてもよい。
As illustrated in FIG. 9, the
また、送信処理部104は、HDD13から波長割当情報134を読み出し、監視制御ネットワークNWを介して、WDM装置20に送信する。波長割当情報134は、通信処理部14から監視制御ネットワークNWに出力される。そして、WDM装置20の制御部21は、波長割当情報134を受信すると、波長割当情報134に基づいて、各波長選択スイッチ202aに対して設定処理を行う。なお、波長割当情報134の送信は、例えば、入力デバイス160による指示操作に基づいて実行される。
Also, the
このように、ネットワーク設計装置1は、波長割当情報134をWDM装置20に送信するから、ネットワーク設計が完了した後、迅速に、パスに対する波長の割り当て設定を行うことができる。なお、波長割当情報134の送信処理は、これに限定されず、ネットワーク管理装置などの他の装置によって行われてもよい。
As described above, since the
次に、ネットワーク設計装置1の波長割り当て処理の流れを、図13を参照して述べる。波長割り当て処理は、例えば、入力デバイス160からの操作に応じて開始される。波長割り当て処理が開始されると、計数処理部100は、HDD13からトポロジ情報130、及びパス情報131を取得する(ステップSt1)。
Next, the flow of wavelength assignment processing of the
次に、計数処理部100は、トポロジ情報130、及びパス情報131に基づき、複数の波長の光信号がそれぞれ伝送される複数のパスが設けられたネットワークにおけるノード間のリンクごとに、リンクを経由する該パスの数を計数する(ステップSt2)。次に、設定処理部101は、計数処理部100により計数されたパスの数に基づいて、リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定する(ステップSt3)。
Next, the
次に、割当処理部103は、リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、設定処理部101により設定された伝送システムの上限数以下とする制約条件に従って、波長多重光信号に多重される光信号の波長を複数のパスの各々に割り当てる(ステップSt4)。このとき、割当処理部103は、上述した数理計画モデルを構築して、最適解を求めることによって、波長割り当てを行う。
Next, the
次に、割当処理部103は、割り当てが成功したか否かを判定する(ステップSt5)。割り当てが成功した場合(ステップSt5のYES)、割当処理部103は、処理を終了する。一方、割り当てが失敗した場合(ステップSt5のYES)、割当処理部103は、当該失敗が、実行中の波長割り当て処理が開始された後の最初の失敗であるか否かを判定する(ステップSt6)。
Next, the
最初の失敗である場合(ステップSt6のYES)、生成処理部102は、優先度情報133を生成する(ステップSt7)。このように、生成処理部102は、制約条件のために波長を割り当てられない場合に優先度情報133を生成する。つまり、優先度情報133は、波長割り当ての失敗後に、初めて生成される。
If it is the first failure (YES in step St6), the
したがって、ネットワーク設計装置1は、一度も失敗することなく、波長割り当てに成功した場合、優先度情報133の生成に要する時間を省くことができる。なお、優先度情報133は、これに限定されず、例えば、割当処理部103が波長を割り当てる(ステップ4)以前に生成されてもよい。また、最初の失敗であるか否かの判定は、例えば、失敗するたびに加算される変数を用意しておき、この変数の値を参照することにより行われてもよい。
Therefore, the
一方、最初の失敗ではない場合(ステップSt6のNO)、割当処理部103は、優先度情報133に基づいて選択したリンクに対応する伝送システムの上限値を増加させる(ステップSt8)。すなわち、上限値を増加させる対象となるリンクの選択は、上述した「優先度」の順に従う。
On the other hand, if it is not the first failure (NO in step St6), the
図10の例の場合、最初に失敗したとき、優先度が「1」であるノード(F)及び(G)間のリンクが選択され、2回目に失敗したとき、優先度が「2」であるノード(G)及び(H)間のリンクが選択される。これにより、非混雑リンクは、混雑リンクに対する関連の程度が高い順に、上記の式(3)で表される制約条件が緩和される。なお、本処理は、上記のステップSt7の処理後も同様に行われる。 In the case of the example of FIG. 10, when the failure first occurs, the link between the nodes (F) and (G) having the priority “1” is selected, and when the second failure occurs, the priority is “2”. A link between a certain node (G) and (H) is selected. Thereby, the non-congested link is relaxed in the restriction condition expressed by the above formula (3) in descending order of the degree of association with the congested link. This process is performed similarly after the process of step St7.
次に、割当処理部103は、ステップSt4の処理を再度、実行する。すなわち、割当処理部103は、制約条件のために波長を割り当てられない場合、割り当てが成功するまで、制約条件を緩和して波長割り当てを試みる。このネットワーク設計方法によれば、優先度の順に従って、各リンクに関する制約条件が順次に緩和されるから、伝送システムの数を無駄に増加させることなく、効率的に波長割り当てを行うことができる。
Next, the
上記のステップSt5の処理に関して、波長割り当て処理の成功例、及び失敗例を挙げて説明する。図14には、ネットワークに設けられた複数のパスP1〜P7の例が示されている。これまで述べた例と同様に、複数のパスP1〜P7は、それぞれ、両矢印により示されている。例えば、パスP1は、ノード(A)、ノード(B)、及びノード(C)を、この順に通るように設けられている。 With respect to the processing of step St5 described above, a success example and a failure example of the wavelength assignment processing will be described. FIG. 14 shows an example of a plurality of paths P1 to P7 provided in the network. As in the examples described so far, the plurality of paths P1 to P7 are respectively indicated by double arrows. For example, the path P1 is provided so as to pass through the node (A), the node (B), and the node (C) in this order.
このネットワークにおいて、ノード(B)は、ノード(A)、ノード(C)、及びノード(D)と接続され、ノード(D)は、ノード(C)と接続されている。また、本例において、WDM装置20が多重可能な波長の総数は4波とし、5波以上のパスが経由するリンクを混雑リンクとする。
In this network, the node (B) is connected to the node (A), the node (C), and the node (D), and the node (D) is connected to the node (C). In this example, the total number of wavelengths that can be multiplexed by the
図15には、上記のネットワークに関する伝送システム情報132が示されている。ノード(A)及び(B)間のリンク(「A−B」参照)は、5つのパスP1〜P5が経由するため、伝送システムの上限数が2に設定され、他のリンクの上限数は1に設定されている。
FIG. 15 shows
図16には、図15に示された伝送システムの上限数を制約条件(上記の式(3))として、各パスP1〜P7に波長λ1〜λ4を割り当てた結果が示されている。図16において、丸で囲まれた数字は、リンクごとに設定された伝送システムの上限値を示す。また、各パスP1〜P7の表示に付随するカッコ内には、当該パスP1〜P7に割り当てた波長λ1〜λ4が示されている。 FIG. 16 shows the result of assigning wavelengths λ1 to λ4 to the paths P1 to P7, with the upper limit number of the transmission system shown in FIG. 15 as the constraint condition (the above formula (3)). In FIG. 16, the numbers surrounded by circles indicate the upper limit value of the transmission system set for each link. In addition, the wavelengths λ1 to λ4 assigned to the paths P1 to P7 are shown in parentheses accompanying the display of the paths P1 to P7.
本例では、ノード(B)及び(C)間のリンクにおいて使用可能な波長が不足するため、2つのパスP6,P7に波長を割り当てることができない(「NG」印参照)。つまり、当該リンクは、伝送システムの上限値が1であるため(図15参照)、波長λ1〜λ4を1組しか使用できず、2つのパスP6,P7に、他のパスP1,P2と同一波長λ1,λ2を割り当てることができない。 In this example, since there are not enough usable wavelengths in the link between the nodes (B) and (C), it is not possible to assign wavelengths to the two paths P6 and P7 (see “NG” mark). That is, since the upper limit value of the transmission system is 1 (see FIG. 15), only one set of wavelengths λ1 to λ4 can be used for the link, and the two paths P6 and P7 are the same as the other paths P1 and P2. The wavelengths λ1 and λ2 cannot be assigned.
また、これらのパスP6,P7に、当該リンクで使用されていない波長λ3,λ4を割り当てたとしても、波長λ3,λ4は、ノード(B)及び(D)間のリンクにおいて他のパスP3,P4に割り当てられている。そして、当該リンクは、伝送システムの上限値が1であるため(図15参照)、やはり、パスP6,P7に、他のパスP3,P4と同一波長λ1,λ2を割り当てることができない。このように、本例の波長の割り当ては、制約上限のために失敗しているため、生成処理部102は、優先度情報133を生成する。
Further, even if the wavelengths λ3 and λ4 that are not used in the link are assigned to these paths P6 and P7, the wavelengths λ3 and λ4 are transmitted to the other paths P3 and P3 in the link between the nodes (B) and (D). Assigned to P4. Since the upper limit value of the transmission system is 1 for this link (see FIG. 15), the same wavelengths λ1 and λ2 as the other paths P3 and P4 cannot be assigned to the paths P6 and P7. Thus, since the wavelength allocation in this example has failed due to the constraint upper limit, the
図17には、伝送システム情報132に加え、本例のネットワークに関する優先度情報133が示されている。5本以上のパスが経由するリンクを混雑リンクとした場合、ノード(A)及び(B)間のリンク(「A−B」参照)は混雑リンクに該当し、その他のリンクは非混雑リンクに該当する。さらに、高使用率リンクには、その判断基準となる使用率を70(%)とした場合、使用率が100(%)(パス数4/使用可能波長の総数4)であるノード(B)及び(C)間のリンク、及び、ノード(A)及び(D)間のリンクが該当する。
In FIG. 17, in addition to the
また、混雑関連指標値は、混雑リンク(A−B)を経由するパスの数に基づいて決定される。例えば、ノード(A)及び(D)間のリンクは、混雑リンクを経由するパスP1〜P5のうち、2つのパスP1,P2が経由するから、混雑関連指標値は2となる。 The congestion related index value is determined based on the number of paths passing through the congestion link (A-B). For example, the link between the nodes (A) and (D) passes through the two paths P1 and P2 among the paths P1 to P5 that pass through the congestion link, so the congestion-related index value is 2.
優先度は、図11を参照して述べた手法に従って決定される。その結果、ノード(A)及び(C)間のリンクの優先度が最も高いため、割当処理部103は、当該リンクに対応する伝送システムの上限値を1から2に増加させる(「1→2」参照)。そして、割当処理部103は、新たな上限値に基づく制約条件に従い、再度、波長を割り当てる。なお、一度に増加させる数は、1に限定されず、2以上であってもよい。
The priority is determined according to the method described with reference to FIG. As a result, since the priority of the link between the nodes (A) and (C) is the highest, the
図18には、再度の波長割り当ての結果が示されている。上述したように、ノード(A)及び(C)間のリンクに対応する伝送システムの上限値が2に増加したから、当該リンクにおいて使用可能な複数の波長λ1〜λ4が2組となる。これにより、パスP6,P7に対して、他のパスP1,P2と同一波長λ1,λ2をそれぞれ割り当てられることが可能である。このように、本例の波長の割り当ては、制約上限を緩和したことによって、2回目で成功している。 FIG. 18 shows the result of wavelength allocation again. As described above, since the upper limit value of the transmission system corresponding to the link between the nodes (A) and (C) has increased to 2, there are two sets of a plurality of wavelengths λ1 to λ4 that can be used in the link. As a result, the same wavelengths λ1 and λ2 as the other paths P1 and P2 can be assigned to the paths P6 and P7, respectively. As described above, the allocation of the wavelength in this example has succeeded the second time by relaxing the upper limit of restriction.
本例では、ノード(A)及び(C)間のリンクに、優先度「1」を与えたが、これに代えて、混雑関連指標値が同一であるノード(B)及び(D)間のリンクに優先度「1」を与えてもよい。この場合、当該リンクの伝送システム数が2となるから、パスP6,P7に対して、波長λ3,λ4をそれぞれ割り当てることによって、波長割り当ては、やはり成功する。 In this example, the priority “1” is given to the link between the nodes (A) and (C). Instead, the link between the nodes (B) and (D) having the same congestion-related index value is used. You may give priority "1" to a link. In this case, since the number of transmission systems of the link is 2, the wavelength assignment is still successful by assigning the wavelengths λ3 and λ4 to the paths P6 and P7, respectively.
これまで、ネットワーク設計装置1の適用例として、小規模なネットワークを挙げたが、図19に示されるような大規模なネットワークにも、ネットワーク設計装置1を適用可能である。このネットワークは、リンクを介して接続された40個のノードN1〜N40を有し、574本のパス(図示せず)が設けられている。また、本例において、WDM装置20が波長多重光信号に多重可能な波長の総数を88波とする。以下に、発明者が、本例について、上述したネットワーク設計方法を用いて得られた設計結果を説明する。
Up to now, a small-scale network has been mentioned as an application example of the
図20には、図19に示されたネットワークにおける混雑リンクの一覧表が示されている。「リンク」欄に関し、例えば、「N3_N4」は、ノードN3及びN4間のリンクを表し、また、「パス数」欄は、対応する混雑リンクを経由するパスの数を表している。なお、これらの欄は、以降の説明においても同様である。ここでは、パスの数が88本を超えるリンクを、混雑リンクとして選択し、各混雑リンクの伝送システムの上限数を2としている。 FIG. 20 shows a list of congested links in the network shown in FIG. Regarding the “link” column, for example, “N3_N4” represents the link between the nodes N3 and N4, and the “number of paths” column represents the number of paths that pass through the corresponding congested link. These columns are the same in the following description. Here, a link having more than 88 paths is selected as a congested link, and the upper limit number of transmission systems for each congested link is 2.
図21には、図19に示されたネットワークにおける非混雑リンクの一覧表が示されている。「重み度数」欄は、図12を参照して述べた重み度数1〜4の各々に該当するパスの数を示す。例えば、リンクN2_N3について、重み度数1のパスが13本、重み度数2のパスが2本、重み度数3のパスが7本、重み度数4のパスが19本、重み度数5のパスが5本、重み度数6のパスが35本となる。
FIG. 21 shows a list of non-congested links in the network shown in FIG. The “weight frequency” column indicates the number of paths corresponding to each of the
「混雑関連指標値」欄は、重み度数に基づいて決定された混雑関連指標値を示す。例えば、リンクN2_N3の混雑関連指標値は、1×13+2×2+3×7+4×19+5×5+6×35を計算することにより349となる。 The “congestion related index value” column indicates the congestion related index value determined based on the weight frequency. For example, the congestion related index value of the link N2_N3 becomes 349 by calculating 1 × 13 + 2 × 2 + 3 × 7 + 4 × 19 + 5 × 5 + 6 × 35.
また、符号Gは、高使用率リンクに該当するリンクを示している。本例では、高使用率リンクに該当する基準として、上記の比率を90(%)としている。また、各リンクは、表の上部から優先度が高い順に並べられている。 Moreover, the code | symbol G has shown the link applicable to a high utilization rate link. In this example, the above ratio is set to 90 (%) as a standard corresponding to the high usage rate link. Each link is arranged in the order of priority from the top of the table.
本例について、上記の式(1)〜(3)に基づく数理計算モデルを構築して、波長割り当てを試みた結果、1〜5回目において失敗し、6回目において成功した。失敗のたびに、リンクN2_N3、N10_N2、N35_N24、N21_N11、及びN26_33の伝送システムの上限数が、優先度の順に従って順次に増加した。このため、5回の制約条件の緩和によって、混雑リンクだけでなく、リンクN2_N3、N10_N2、N35_N24、N21_N11、及びN26_33の伝送システムの上限数も2となった。 About this example, the mathematical calculation model based on said Formula (1)-(3) was constructed | assembled, As a result of trying wavelength allocation, it failed in the 1st-5th time and succeeded in the 6th time. With each failure, the upper limit number of transmission systems of links N2_N3, N10_N2, N35_N24, N21_N11, and N26_33 increased sequentially in order of priority. For this reason, the upper limit number of the transmission systems of the links N2_N3, N10_N2, N35_N24, N21_N11, and N26_33 as well as the congested link is also 2 due to the relaxation of the constraint condition five times.
図22には、ネットワーク設計装置1により得られた波長割当情報134が示されている。「パス」欄は、パスの識別子を示し、「リンク」欄は、対応するパスが経由するリンクごとに、割り当てられた波長のラベル番号を示す。各パスは、上記の式(2)の制約条件に従って、単一の波長が割り当てられている。例えばパス(2)に割り当てられた波長は、ラベル番号「38」の波長のみである。なお、「リンク」欄の「−」は、対応するパスが、当該リンクを経由しないことを示す。
FIG. 22 shows the
また、上記の式(3)の制約条件に従って、異なるパスに、同一波長が割り当てられている。例えば、パス(0)及びパス(100)は、ともにラベル番号「32」の波長が割り当てられ、また、パス(1)及びパス(20)は、ともにラベル番号「37」の波長が割り当てられている(一点鎖線の枠参照)。 Further, the same wavelength is assigned to different paths according to the constraint condition of the above equation (3). For example, the path (0) and the path (100) are both assigned the wavelength of the label number “32”, and the path (1) and the path (20) are both assigned the wavelength of the label number “37”. (Refer to the dashed-dotted frame).
図23には、図19に示されたネットワークに使用される伝送システムの数が示されている。図23において、丸で囲まれた「M」は、混雑リンク(図20参照)を示し、混雑リンクには、2つの伝送システムが用いられる。また、丸で囲まれた「2」は、2つの伝送システムが用いられる非混雑リンクを示す。 FIG. 23 shows the number of transmission systems used in the network shown in FIG. In FIG. 23, “M” circled indicates a congested link (see FIG. 20), and two transmission systems are used for the congested link. A circled “2” indicates a non-congested link in which two transmission systems are used.
本例のネットワーク設計によると、48のリンクのうち、11のリンクにおいて2つの伝送システムが必要になるという結果が得られた。また、設計の所要時間は、およそ5分であった。なお、1回の波長割り当ての所要時間は、およそ1分であった。 According to the network design of this example, a result that two transmission systems are required in 11 links out of 48 links was obtained. The required design time was about 5 minutes. Note that the time required for one wavelength assignment was approximately 1 minute.
一方、上記の式(2)〜(5)に基づく数理計算モデルを構築して、波長割り当てを行った結果、48のリンクのうち、19のリンクにおいて2つの伝送システムが必要という結果が得られた。また、設計の所要時間は、およそ1時間であった。したがって、式(1)〜(3)に基づく数理計算モデルによれば、式(2)〜(5)に基づく数理計算モデルの場合に対して、伝送システム数が30(%)以上削減され、設計時間が80(%)以上短縮されるという好適な設計結果が得られた。これは、前者の数理計算モデルのモデルサイズが、後者に比べて小さいためである。 On the other hand, as a result of constructing a mathematical calculation model based on the above equations (2) to (5) and performing wavelength assignment, a result that two transmission systems are required in 19 links out of 48 links is obtained. It was. Moreover, the time required for the design was about 1 hour. Therefore, according to the mathematical calculation model based on the equations (1) to (3), the number of transmission systems is reduced by 30 (%) or more compared to the mathematical calculation model based on the equations (2) to (5). A suitable design result that the design time was shortened by 80% or more was obtained. This is because the model size of the former mathematical calculation model is smaller than that of the latter.
また、上述した数理計算法との比較のため、ヒューリスティック(Heuristic)法を用いて、波長割り当てを行った結果、48のリンクのうち、40のリンクにおいて2つの伝送システムが必要という結果が得られた。本例では、リンクが少ない順に従ってパスを選択して波長を割り当て、波長が不足すると、伝送システムの数を増加させた。この手法によると、設計結果がパスの選択順序によるため、最適な解を得ることが原理的に難しい。 For comparison with the mathematical calculation method described above, as a result of wavelength assignment using the heuristic method, the result that two transmission systems are required in 40 links out of 48 links is obtained. It was. In this example, paths are selected and assigned wavelengths in the order of few links, and the number of transmission systems is increased when wavelengths are insufficient. According to this method, since the design result depends on the path selection order, it is theoretically difficult to obtain an optimal solution.
これまで述べたように、実施例に係るネットワーク設計装置1は、複数のパスが設けられたネットワーク内のリンクごとに計数されたパスの数に基づいて、リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定する。このため、伝送システムの上限数が、リンクごとに、精度よく設定される。
As described above, the
また、ネットワーク設計装置1は、リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、伝送システムの上限数以下とする制約条件に従って、波長多重光信号に多重される光信号の波長を複数のパスの各々に割り当てる。このため、同一波長の光信号が、リンクごとの伝送システムの上限数に応じて、異なるパスに割り当てられる。
In addition, the
さらに、ネットワーク設計装置1は、上記の制約条件のために波長を割り当てられない場合、制約条件を緩和して、波長を割り当てる。このため、割り当てる波長が不足した場合であっても、波長割り当てを繰り返して試みることにより、確実に波長割り当てが行われる。
Furthermore, when the wavelength cannot be assigned due to the above-described restriction condition, the
したがって、ネットワーク設計装置1によれば、多数のパスが設けられた複雑なネットワークの設計できるという効果が得られる。なお、上述したネットワーク設計方法、及びネットワーク設計プログラムも、ネットワーク設計装置1と同様の構成を有するため、同様の作用効果を奏する。
Therefore, according to the
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。 Although the contents of the present invention have been specifically described above with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can take various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention. It is.
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1) 複数の波長の光信号がそれぞれ伝送される複数のパスが設けられたネットワークにおけるノード間のリンクごとに、前記リンクを経由するパスの数を計数する計数処理部と、
前記計数処理部により計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定する設定処理部と、
前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当てる割当処理部とを有し、
前記割当処理部は、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てることを特徴とするネットワーク設計装置。
(付記2) 前記リンクの各々の優先度を示す優先度情報を生成する生成処理部を、さらに有し、
前記割当処理部は、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記優先度情報に基づいて選択した前記リンクに対応する前記上限値を増加させることによって、前記制約条件を緩和することを特徴とする付記1に記載のネットワーク設計装置。
(付記3) 前記生成処理部は、前記波長多重光信号に多重可能な波長の総数に対する、前記リンクを経由する前記パスの数の比率に基づいて前記優先度情報を生成することを特徴とする付記2に記載のネットワーク設計装置。
(付記4) 前記生成処理部は、前記ネットワークにおいて所定数以上の前記パスが経由する前記リンクを混雑リンクとして選択し、前記混雑リンクを除く前記リンクごとに、該リンクを経由する前記パスのうち、前記混雑リンクを経由する前記パスの数に基づいて前記優先度情報を生成することを特徴とする付記2または3に記載のネットワーク設計装置。
(付記5) 前記生成処理部は、前記ネットワークが複数の前記混雑リンクを有する場合、前記パスごとに、該パスが経由する前記混雑リンクの数に応じた重み度数を決定し、前記混雑リンクを経由するパスの前記重み度数に基づいて、前記優先度情報を生成することを特徴とする付記4に記載のネットワーク設計装置。
(付記6) 前記生成処理部は、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合に前記優先度情報を生成することを特徴とする付記2乃至5の何れかに記載のネットワーク設計装置。
(付記7) 前記設定処理部は、前記計数処理部により計数されたパスの数を、前記伝送システムにより前記波長多重光信号に多重可能な波長数で除算して得た値に基づいて、前記上限数を設定することを特徴とする付記1乃至6の何れかに記載のネットワーク設計装置。
(付記8) 前記設定処理部は、外部からの操作に応じて、前記上限数を補正することを特徴とする付記1乃至7の何れかに記載のネットワーク設計装置。
(付記9) 複数の波長の光信号がそれぞれ伝送される複数のパスが設けられたネットワークにおけるノード間のリンクごとに、前記リンクを経由するパスの数を計数し、
計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定し、
前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当て、
前記波長を割り当てる処理において、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てることを特徴とするネットワーク設計方法。
(付記10) 前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記リンクの各々の優先度を示す優先度情報に基づいて選択した前記リンクに対応する前記上限値を増加させることによって、前記制約条件を緩和することを特徴とする付記9に記載のネットワーク設計方法。
(付記11) 前記優先度情報は、前記波長多重光信号に多重可能な波長の総数に対する、前記リンクを経由する前記パスの数の比率に基づいて生成されることを特徴とする付記10に記載のネットワーク設計方法。
(付記12) 前記優先度情報は、前記ネットワークにおいて所定数以上の前記パスが経由する前記リンクを混雑リンクとして選択し、前記混雑リンクを除く前記リンクごとに、該リンクを経由する前記パスのうち、前記混雑リンクを経由する前記パスの数に基づいて生成されることを特徴とする付記10または11に記載のネットワーク設計方法。
(付記13) 前記優先度情報は、前記ネットワークが複数の前記混雑リンクを有する場合、前記パスごとに、該パスが経由する前記混雑リンクの数に応じた重み度数を決定し、前記混雑リンクを経由するパスの前記重み度数に基づいて生成されることを特徴とする付記12に記載のネットワーク設計方法。
(付記14) 前記優先度情報は、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合に生成される(ことを特徴とする付記10乃至13の何れかに記載のネットワーク設計方法。
(付記15) 前記上限数は、計数されたパスの数を、前記伝送システムにより前記波長多重光信号に多重可能な波長の総数で除算して得た値に基づいて設定されることを特徴とする付記9乃至14の何れかに記載のネットワーク設計方法。
(付記16) 前記上限数は、外部からの操作に応じて補正されることを特徴とする付記9乃至15の何れかに記載のネットワーク設計方法。
(付記17) 複数の波長の光信号がそれぞれ伝送される複数のパスが設けられたネットワークにおけるノード間のリンクごとに、前記リンクを経由するパスの数を計数し、
計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定し、
前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当てる、処理をコンピュータに実行させ、
前記波長を割り当てる処理において、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合(St5)、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てることを特徴とするネットワーク設計プログラム。
(付記18) 前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記リンクの各々の優先度を示す優先度情報に基づいて選択した前記リンクに対応する前記上限値を増加させることによって、前記制約条件を緩和することを特徴とする付記17に記載のネットワーク設計プログラム。
(付記19) 前記優先度情報は、前記波長多重光信号に多重可能な波長の総数に対する、前記リンクを経由する前記パスの数の比率に基づいて生成されることを特徴とする付記18に記載のネットワーク設計プログラム。
(付記20) 前記優先度情報は、前記ネットワークにおいて所定数以上の前記パスが経由する前記リンクを混雑リンクとして選択し、前記混雑リンクを除く前記リンクごとに、該リンクを経由する前記パスのうち、前記混雑リンクを経由する前記パスの数に基づいて生成されることを特徴とする付記18または19に記載のネットワーク設計プログラム。
(付記21) 前記優先度情報は、前記ネットワークが複数の前記混雑リンクを有する場合、前記パスごとに、該パスが経由する前記混雑リンクの数に応じた重み度数を決定し、前記混雑リンクを経由するパスの前記重み度数に基づいて生成されることを特徴とする付記20に記載のネットワーク設計プログラム。
(付記22) 前記優先度情報は、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合に生成されることを特徴とする付記18乃至21の何れかに記載のネットワーク設計プログラム。
(付記23) 前記上限数は、計数されたパスの数を、前記伝送システムにより前記波長多重光信号に多重可能な波長の総数で除算して得た値に基づいて設定されることを特徴とする付記17乃至22の何れかに記載のネットワーク設計プログラム。
(付記24) 前記上限数は、外部からの操作に応じて補正されることを特徴とする付記17乃至23の何れかに記載のネットワーク設計プログラム。
In addition, the following additional notes are disclosed regarding the above description.
(Supplementary note 1) For each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are transmitted, a counting processing unit that counts the number of paths that pass through the link;
Based on the number of paths counted by the counting processing unit, a setting processing unit that sets an upper limit number of transmission systems used for transmitting wavelength division multiplexed optical signals for each link;
For each link, the number of optical signals of the same wavelength that can be used redundantly is less than or equal to the upper limit set by the setting processing unit, and the optical signals multiplexed into the wavelength multiplexed optical signal An allocation processing unit for assigning a wavelength to each of the plurality of paths,
The network design apparatus characterized in that the allocation processing unit relaxes the constraint condition and allocates a wavelength when the wavelength cannot be allocated due to the constraint condition.
(Additional remark 2) It further has the production | generation process part which produces | generates the priority information which shows each priority of the said link,
The allocation processing unit relaxes the constraint condition by increasing the upper limit value corresponding to the link selected based on the priority information when a wavelength cannot be allocated due to the constraint condition. The network design device according to
(Additional remark 3) The said generation process part produces | generates the said priority information based on the ratio of the number of the said path | routes via the said link with respect to the total number of the wavelengths which can be multiplexed with the said wavelength multiplexing optical signal, It is characterized by the above-mentioned. The network design device according to
(Supplementary Note 4) The generation processing unit selects, as a congested link, the link through which a predetermined number or more of the paths pass in the network, and for each link excluding the congested link, out of the paths through the link The network design device according to
(Supplementary Note 5) When the network has a plurality of the congestion links, the generation processing unit determines, for each path, a weighting degree according to the number of the congestion links that the path passes, and determines the congestion links. The network design device according to
(Supplementary note 6) The network design device according to any one of
(Additional remark 7) The said setting process part is based on the value obtained by dividing the number of the paths counted by the said count process part by the number of wavelengths which can be multiplexed with the said wavelength multiplexing optical signal by the said transmission system. The network design device according to any one of
(Supplementary note 8) The network design device according to any one of
(Supplementary note 9) For each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are transmitted, the number of paths passing through the link is counted,
Based on the counted number of paths, for each link, set an upper limit number of transmission systems used to transmit wavelength multiplexed optical signals,
For each link, the number of optical signals of the same wavelength that can be used redundantly is less than or equal to the upper limit set by the setting processing unit, and the optical signals multiplexed into the wavelength multiplexed optical signal Assign a wavelength to each of the plurality of paths;
In the process of assigning the wavelength, when a wavelength cannot be assigned due to the constraint condition, the network design method is characterized in that the wavelength is assigned by relaxing the constraint condition.
(Supplementary Note 10) When a wavelength cannot be assigned due to the constraint condition, the constraint value is increased by increasing the upper limit value corresponding to the link selected based on priority information indicating the priority of each link. The network design method according to
(Additional remark 11) The said priority information is produced | generated based on the ratio of the number of the said path | routes via the said link with respect to the total number of the wavelengths which can be multiplexed with the said wavelength multiplexing optical signal. Network design method.
(Additional remark 12) The priority information selects the link through which a predetermined number or more of the paths pass in the network as a congested link, and for each link excluding the congested link, out of the paths through the link The network design method according to
(Supplementary Note 13) When the network has a plurality of the congested links, the priority information determines, for each path, a weight degree corresponding to the number of the congested links through which the path passes, 13. The network design method according to
(Supplementary Note 14) The network design method according to any one of
(Supplementary Note 15) The upper limit number is set based on a value obtained by dividing the number of counted paths by the total number of wavelengths that can be multiplexed into the wavelength multiplexed optical signal by the transmission system. The network design method according to any one of
(Supplementary note 16) The network design method according to any one of
(Supplementary Note 17) For each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are transmitted, the number of paths passing through the link is counted,
Based on the counted number of paths, for each link, set an upper limit number of transmission systems used to transmit wavelength multiplexed optical signals,
For each link, the number of optical signals of the same wavelength that can be used redundantly is less than or equal to the upper limit set by the setting processing unit, and the optical signals multiplexed into the wavelength multiplexed optical signal Assigning a wavelength to each of the plurality of paths, causing the computer to execute a process;
In the process of assigning a wavelength, when a wavelength cannot be assigned due to the restriction condition (St5), the network design program assigns a wavelength by relaxing the restriction condition.
(Supplementary note 18) When a wavelength cannot be assigned due to the constraint condition, the constraint value is increased by increasing the upper limit value corresponding to the link selected based on priority information indicating the priority of each link.
(Supplementary note 19) The
(Supplementary Note 20) The priority information is a link in which a predetermined number or more of the paths pass in the network is selected as a congested link, and for each of the links excluding the congested link, of the paths that pass through the link The network design program according to
(Supplementary Note 21) When the network has a plurality of the congested links, the priority information determines, for each path, a weight degree corresponding to the number of the congested links through which the path passes, The network design program according to
(Supplementary note 22) The network design program according to any one of
(Supplementary Note 23) The upper limit number is set based on a value obtained by dividing the number of counted paths by the total number of wavelengths that can be multiplexed into the wavelength multiplexed optical signal by the transmission system. The network design program according to any one of
(Supplementary note 24) The network design program according to any one of
1 ネットワーク設計装置
10 CPU
100 計数処理部
101 設定処理部
102 生成処理部
103 割当処理部
133 優先度情報
2 ネットワーク
20 WDM装置
30 伝送システム
1
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記計数処理部により計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定する設定処理部と、
前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当てる割当処理部とを有し、
前記割当処理部は、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てることを特徴とするネットワーク設計装置。 For each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are transmitted, a counting processing unit that counts the number of paths that pass through the link;
Based on the number of paths counted by the counting processing unit, a setting processing unit that sets an upper limit number of transmission systems used for transmitting wavelength division multiplexed optical signals for each link;
For each link, the number of optical signals of the same wavelength that can be used redundantly is less than or equal to the upper limit set by the setting processing unit, and the optical signals multiplexed into the wavelength multiplexed optical signal An allocation processing unit for assigning a wavelength to each of the plurality of paths,
The network design apparatus characterized in that the allocation processing unit relaxes the constraint condition and allocates a wavelength when the wavelength cannot be allocated due to the constraint condition.
前記割当処理部は、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記優先度情報に基づいて選択した前記リンクに対応する前記上限値を増加させることによって、前記制約条件を緩和することを特徴とする請求項1に記載のネットワーク設計装置。 A generation processing unit that generates priority information indicating the priority of each of the links;
The allocation processing unit relaxes the constraint condition by increasing the upper limit value corresponding to the link selected based on the priority information when a wavelength cannot be allocated due to the constraint condition. The network design apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is a network design apparatus.
計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定し、
前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当て、
前記波長を割り当てる処理において、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てることを特徴とするネットワーク設計方法。 For each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are transmitted, the number of paths passing through the link is counted,
Based on the counted number of paths, for each link, set an upper limit number of transmission systems used to transmit wavelength multiplexed optical signals,
For each link, the number of optical signals of the same wavelength that can be used redundantly is less than or equal to the upper limit set by the setting processing unit, and the optical signals multiplexed into the wavelength multiplexed optical signal Assign a wavelength to each of the plurality of paths;
In the process of assigning the wavelength, when a wavelength cannot be assigned due to the constraint condition, the network design method is characterized in that the wavelength is assigned by relaxing the constraint condition.
計数されたパスの数に基づいて、前記リンクごとに、波長多重光信号を伝送するために用いられる伝送システムの上限数を設定し、
前記リンクごとに、重複して使用可能な同一波長の光信号の数を、前記設定処理部により設定された前記上限数以下とする制約条件に従って、前記波長多重光信号に多重される光信号の波長を前記複数のパスの各々に割り当てる、処理をコンピュータに実行させ、
前記波長を割り当てる処理において、前記制約条件のために波長を割り当てられない場合、前記制約条件を緩和して、波長を割り当てることを特徴とするネットワーク設計プログラム。 For each link between nodes in a network provided with a plurality of paths through which optical signals of a plurality of wavelengths are transmitted, the number of paths passing through the link is counted,
Based on the counted number of paths, for each link, set an upper limit number of transmission systems used to transmit wavelength multiplexed optical signals,
For each link, the number of optical signals of the same wavelength that can be used redundantly is less than or equal to the upper limit set by the setting processing unit, and the optical signals multiplexed into the wavelength multiplexed optical signal Assigning a wavelength to each of the plurality of paths, causing the computer to execute a process;
In the process of assigning a wavelength, when a wavelength cannot be assigned due to the constraint condition, the network design program allocates a wavelength by relaxing the constraint condition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012181368A JP5983176B2 (en) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Network design apparatus, network design method, and network design program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012181368A JP5983176B2 (en) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Network design apparatus, network design method, and network design program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014039208A true JP2014039208A (en) | 2014-02-27 |
JP5983176B2 JP5983176B2 (en) | 2016-08-31 |
Family
ID=50287011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012181368A Active JP5983176B2 (en) | 2012-08-20 | 2012-08-20 | Network design apparatus, network design method, and network design program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5983176B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016149760A (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 富士通株式会社 | Provisioning of virtual optical network |
JP2017220870A (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 富士通株式会社 | Device for supporting wave length reassignment, method, and program |
WO2019220980A1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 日本電信電話株式会社 | Transmission system and wavelength resource management method |
JP2020537839A (en) * | 2017-09-13 | 2020-12-24 | ラテレック | How to manage data in transport cabins and standardized implementation architecture |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000078136A (en) * | 1998-06-30 | 2000-03-14 | Lucent Technol Inc | Communication network |
JP2003224591A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Nec Corp | Optical communication network and method for designing network to be used therefor |
US20090087180A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Verizon Services Organization Inc. | Wavelength assignment optimization |
JP2012109928A (en) * | 2010-06-21 | 2012-06-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wavelength path rearrangement method and upper layer path rearrangement method |
-
2012
- 2012-08-20 JP JP2012181368A patent/JP5983176B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000078136A (en) * | 1998-06-30 | 2000-03-14 | Lucent Technol Inc | Communication network |
JP2003224591A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Nec Corp | Optical communication network and method for designing network to be used therefor |
US20090087180A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Verizon Services Organization Inc. | Wavelength assignment optimization |
JP2012109928A (en) * | 2010-06-21 | 2012-06-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wavelength path rearrangement method and upper layer path rearrangement method |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JPN6016007492; 門畑 顕博 Akihiro KADOHATA: 'トランスペアレント光網における光パス再収容設計方式の提案 Proposal of Optical Path Re-allocation Sch' 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.109 No.172 IEICE Technical Report 第109巻, 社団法人電子情報通信学会 The Institute of Electro * |
JPN6016007493; 中平 佳裕 Yoshihiro NAKAHIRA: '1リンクに複数の光ファイバを持つ光波網への光波パス配置 Lightwave path allocation for large scale ne' 電子情報通信学会技術研究報告 Vol.96 No.496 IEICE Technical Report 第96巻, 第7-14頁, 社団法人電子情報通信学会 The Institute of Electro * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016149760A (en) * | 2015-02-10 | 2016-08-18 | 富士通株式会社 | Provisioning of virtual optical network |
JP2017220870A (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | 富士通株式会社 | Device for supporting wave length reassignment, method, and program |
JP2020537839A (en) * | 2017-09-13 | 2020-12-24 | ラテレック | How to manage data in transport cabins and standardized implementation architecture |
JP7268009B2 (en) | 2017-09-13 | 2023-05-02 | ラテレック | A method for managing data in a transport cabin and a standardized implementation architecture |
WO2019220980A1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 日本電信電話株式会社 | Transmission system and wavelength resource management method |
JP2019201341A (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | 日本電信電話株式会社 | Transmission system and wavelength resource management method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5983176B2 (en) | 2016-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11424848B2 (en) | Flexible grid optical spectrum transmitter, receiver, and transceiver | |
CN103748817B (en) | Routing and bandwidth assignment for flexible grid wavelength switched optical networks | |
CN107408985B (en) | Optical transmission system, analysis method thereof, terminal station device, and management device | |
US8923698B2 (en) | Spectrum efficient optical transport system with superchannels | |
US9281914B2 (en) | Apparatus and method for designing a network transmitting wavelength multiplexed optical signals | |
JP5983176B2 (en) | Network design apparatus, network design method, and network design program | |
JP7400877B2 (en) | Optical network management equipment and optical band allocation method | |
WO2018050093A1 (en) | Method and apparatus for efficient network utilization using superchannels | |
JP5910750B2 (en) | Optical branch coupling device and optical branch coupling method | |
JP5949515B2 (en) | Network design apparatus, network design method, and network design program | |
US20150071294A1 (en) | Apparatus and method for designing a communication network preventing occurrence of multiple failures | |
Zhu et al. | Multi-dimensional resource virtualization in spectral and spatial domains for inter-datacenter optical networks | |
US20150071635A1 (en) | Apparatus and method for effective design of a communication network enabling large-capacity transmission | |
EP3185442B1 (en) | Method for implementing a cascaded optical splitter and cascaded optical splitter. | |
JP4553238B2 (en) | Optical communication method, optical transmission apparatus, program, and recording medium. | |
Turkcu et al. | Blocking in reconfigurable optical networks | |
JP2020155924A (en) | Optical branch insertion device and optical branch insertion method | |
CN111279633A (en) | Resource allocation apparatus and resource allocation method | |
US11742976B2 (en) | Optical branch insertion device and optical transmission system using optical branch insertion device | |
JP2017220870A (en) | Device for supporting wave length reassignment, method, and program | |
US10171197B2 (en) | Method and apparatus for routing traffic using asymmetrical optical connections | |
Tang et al. | Counter-propagating core assignment in multi-core fiber optical networks to reduce inter-core crosstalk and capacity wastage | |
WO2020039965A1 (en) | Optical transmission system and wavelength allocation method | |
Resendo | Optimal approach for electronic grooming, routing and spectrum allocation in elastic optical networks | |
JP2013187701A (en) | Optical node device and control method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160718 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5983176 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |