JP2015056748A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
JP2015056748A
JP2015056748A JP2013188568A JP2013188568A JP2015056748A JP 2015056748 A JP2015056748 A JP 2015056748A JP 2013188568 A JP2013188568 A JP 2013188568A JP 2013188568 A JP2013188568 A JP 2013188568A JP 2015056748 A JP2015056748 A JP 2015056748A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication
nodes
network
path
transmission line
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.)
Pending
Application number
JP2013188568A
Other languages
English (en)
Inventor
内藤　崇男
Takao Naito
崇男 内藤
田島　一幸
Kazuyuki Tajima
一幸 田島
裕 瀧田
Yutaka Takita
裕 瀧田
知弘 橋口
Tomohiro Hashiguchi
知弘 橋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2013188568A priority Critical patent/JP2015056748A/ja
Priority to US14/457,386 priority patent/US20150071294A1/en
Publication of JP2015056748A publication Critical patent/JP2015056748A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/22—Alternate routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/14—Network analysis or design
    • H04L41/145—Network analysis or design involving simulating, designing, planning or modelling of a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0201—Add-and-drop multiplexing
    • H04J14/0202—Arrangements therefor
    • H04J14/021—Reconfigurable arrangements, e.g. reconfigurable optical add/drop multiplexers [ROADM] or tunable optical add/drop multiplexers [TOADM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
    • H04J14/0254—Optical medium access
    • H04J14/0267—Optical signaling or routing
    • H04J14/0269—Optical signaling or routing using tables for routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0278—WDM optical network architectures
    • H04J14/0283—WDM ring architectures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0287—Protection in WDM systems
    • H04J14/0289—Optical multiplex section protection
    • H04J14/0291—Shared protection at the optical multiplex section (1:1, n:m)
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/24—Multipath
    • H04L45/247—Multipath using M:N active or standby paths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/28—Routing or path finding of packets in data switching networks using route fault recovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/62—Wavelength based

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

【課題】 多重障害を防止したネットワークを設計する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。【解決手段】 ネットワーク設計装置は、ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する生成部と、主伝送路と、主伝送路を収容する通信ケーブルとの対応関係、及び、副伝送路と、副伝送路を収容する複数の通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、テーブルを参照することにより、複数の通信経路の候補のうち、同一の通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、複数の通信経路の候補から除外する判別部とを有する。【選択図】図１４

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。
クラウドサービスやスマートフォンなどの普及により通信需要が増加するに伴って、波長多重技術（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。波長多重技術は、波長が異なる複数の光信号を多重して伝送する技術である。
波長多重技術によると、例えば、伝送速度４０（Ｇｂｐｓ）×８８波の光信号を多重し、波長多重光信号（以下、「多重光信号」と表記）として伝送することが可能である。ＷＤＭ技術を利用した波長多重伝送装置としては、例えばＲＯＡＤＭ（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）装置が知られている。
波長多重伝送装置の伝送容量は増加しているが、多重光信号を伝送する光ファイバの伝送容量には限界がある。例えば、光ファイバを伝搬する光の波長帯域として、Ｃバンド（Conventional Band）やＬバンド（Long Band）などが挙げられるが、光ファイバの物理的特性上、これらの波長帯域には限界がある。
また、近年、通信需要の将来的な増加を見込み、偏波多重(Dual Polarization)方式、及び無線通信に用いられるＱＰＳＫ（Quaternary Phase-Shift Keying）などの多値変調方式を、波長多重伝送装置に適用し、コヒーレント伝送を実現する試みがなされている。通信容量を増加するには、さらにデータ量の大きな多値変調方式と、さらに高密度な周波数多重技術が必要であるが、シャノン理論上の限界に達しつつある。
このため、ネットワーク設計において、例えば、複数の光ファイバが収容された光ファイバケーブルを、共通のノード間に設けることにより、波長多重伝送装置間の伝送容量を増加させることが考えられる。光ファイバケーブルは、外皮内に複数の光ファイバ（例えば、数百本〜千本）を収容するケーブルである。なお、例えば特許文献１〜５には、光ネットワーク設計に関する技術が開示されている。
特開２００４−３１２４４３号公報 特開２００８−５４２３３号公報 特開２００３−２２４５９１号公報 特開２００４−３３６１１４号公報 特開２００６−１６６３４３号公報
しかし、光ファイバケーブルにより隣接ノード間を複数の光ファイバで接続した場合、光ファイバケーブルが破断したとき、複数の光ファイバに障害が発生し得るため、通信経路に多重障害が生ずるという問題がある。
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、多重障害を防止したネットワークを設計する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。
本明細書に記載のネットワーク設計装置は、ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する生成部と、前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、前記テーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する判別部とを有する。
本明細書に記載のネットワーク設計方法は、ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する工程と、前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する工程とを、コンピュータが実行する方法である。
本明細書に記載のネットワーク設計プログラムは、ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成し、前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する、処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
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、多重障害を防止したネットワークを設計するという効果を奏する。
伝送路及びノードを二重化したネットワークの一例を示す構成図である。 伝送路を二重化したネットワークの一例を示す構成図である。 特定のノード間の伝送路を二重化したネットワークの一例を示す構成図である。 ゼネラルノードの波長多重伝送装置の一例を示す構成図である。 ローカルノードの波長多重伝送装置の一例を示す構成図である。 実施例に係るネットワーク設計装置を示す構成図である。 ＣＰＵ（Central Processing Unit）の機能及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）の格納情報の一例を示す構成図である。 デマンド情報の内容例を示すネットワーク構成図である。 通信経路の候補の例を示すネットワーク構成図である。 通信経路の候補の他例を示すネットワーク構成図である。 特定のノード間の伝送路を二重化したネットワークの他例を示す構成図である。 経路変換テーブルの内容の例を示す表である。 通信経路の候補及び変換結果の例を示す表である。 実施例に係るネットワーク設計方法を示すフローチャートである。 ネットワーク構成ごとのコストを示す表である。
図１は、伝送路及びノードを二重化したネットワークの一例を示す構成図である。ネットワークは、各局舎９０に設けられた一対のノードＡ〜Ｊ，ａ〜ｊを有する。なお、本例では、設計対象のネットワークとして、リング型のネットワークを挙げるが、これに限定されず、リニア型やメッシュ型などの他形態のネットワークであってもよい。
ノードＡ〜Ｊは、第１伝送路９１０により互いに接続され、ノードａ〜ｊは、第２伝送路９１１により互いに接続されている。このため、ノードＡ〜Ｊとノードａ〜ｊは、ネットワーク上、互いに独立している。第１伝送路９１０及び第２伝送路９１１は、それぞれ、互いに逆方向に光を伝搬する一対の光ファイバを含み、共通の光ファイバケーブル（通信ケーブル）９１に収容されている。
ノードＡ〜Ｊ，ａ〜ｊには、それぞれ、ＲＯＡＤＭなどの波長多重伝送装置が設けられている。ノードＡ〜Ｊの各波長多重伝送装置は、外部ネットワーク（図示せず）から入力（挿入）された光信号λin0を他の光信号と波長多重し、多重光信号として隣接ノードに伝送する。また、ノードＡ〜Ｊの各波長多重伝送装置は、隣接ノードから伝送された多重光信号から光信号λout0を分離（分岐）して、外部ネットワークに出力する。ノードａ〜ｊの各波長多重伝送装置も、外部ネットワークから入力された光信号λin1を、多重光信号として隣接ノードに伝送し、隣接ノードから伝送された多重光信号から光信号λout1を分離する。なお、挿入される光信号の波長及び分岐される光信号の波長は、ネットワーク管理装置（図示せず）から各ノードＡ〜Ｊ，ａ〜ｊの波長多重伝送装置に設定される。
したがって、本例のネットワークにおいて、任意のノード間（ただし、ノードＡ〜Ｊとノードａ〜ｊの間を除く）に通信回線を設けることができる。なお、ノードＡ〜Ｊの各波長多重伝送装置及びノードａ〜ｊの各波長多重伝送装置は、第１伝送路９１０及び第２伝送路９１１にそれぞれ接続されるので、２つの方路を有している。
本例のネットワークは、局舎９０同士が光ファイバケーブル９１により接続されているため、二重化されていないネットワークの２倍の伝送容量を有する。しかし、各局舎９０のノードが二重化されているため、装置コスト及び運用コストも、二重化されていないネットワークの２倍となる。また、本例のネットワークは、ノードＡ〜Ｊとノードａ〜ｊが、個別の伝送路９１０，９１１により接続されているため、ネットワーク設計において、要求された通信回線が、２つの伝送路９１０，９１０に振り分けられる。このため、本ネットワークを用いて通信サービスを提供する場合、２つのネットワークが独立であるため、異なる伝送路９１０，９１１を用いて通信サービスの提供を受ける顧客の各光信号を、電気信号に変換することなく、光のままで相互接続できないという不便が生ずる。
そこで、各局舎９０において、ノード数を低減するために、ノードＡ〜Ｊ，ａ〜ｊを統合し、伝送路を二重化したままのネットワークを用いてもよい。図２は、伝送路を二重化したネットワークの一例を示す構成図である。図２において、図１と共通する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本例のネットワークにおいて、各局舎９０は、単一のノードＡ〜Ｊが設けられている。各ノードＡ〜Ｊは、第１伝送路９１０及び第２伝送路９１１により互いに接続されている。このため、各ノードＡ〜Ｊに設けられた波長多重伝送装置は、４つの方路を有する。
本例のネットワークにおいて、各局舎９０のノード数は１つに低減されるが、一方で、波長多重伝送装置の方路数は増加するため、十分なコストの低減がなされない。また、各ノードＡ〜Ｊは、第１伝送路９１０及び第２伝送路９１１の両方に接続されているので、１つのネットワークを形成する。このため、本ネットワークでは、図１を参照して述べた相互接続に関する不便が発生しない。
しかし、ノードＡ〜Ｊごとに２つの伝送路９１０，９１１の候補が存在するため、通信回線の通信経路の設計が複雑化する。例えば、ノードＧ及びノードＪ間に通信回線Ｐが要求された場合、ノードＧ及びノードＨ間、ノードＨ及びノードＩ間、及びノードＩ及びノードＪ間にそれぞれ２つの伝送路の候補が存在するので、通信回線Ｐの通信経路の候補数は８（＝２×２×２）となる。したがって、通信経路設計の簡単化が望まれる。
また、図１及び図２に示されたネットワークにおいて、ノードＡ〜Ｊ，ａ〜ｊは、複数の光ファイバが収容された光ファイバケーブル９１により互いに接続されている。このため、例えば、光ファイバケーブル９１が破断した場合、内部の複数の光ファイバに、同時に障害が発生し得る。複数の光ファイバに、同時に障害が発生すると、多重障害のために通信回線の復旧が困難となるという問題が生ずる。
例えば、図２において、ノードＩ及びノードＪ間の光ファイバケーブル９１が破断すると（×印参照）、当該区間の第１伝送路９１０及び第２伝送路９１１の両方に障害が発生する。このとき、ノードＧから、ノードＪで折り返してノードＩに至る通信経路Ｒに、多重障害が生じてしまう。このため、光ファイバケーブル９１を使用するネットワークの設計は、多重障害を回避するように行われることが望ましい。
図３は、特定のノード間の伝送路を二重化したネットワークの一例を示す構成図である。なお、図３において、図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
本例のネットワークにおいて、特定のノードＡ，Ｄ，Ｉだけが第１伝送路９１０に接続され、他のノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊは、第２伝送路９１１のみに接続されている。ノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊが設けられた局舎では、第１伝送路９１０同士は、光コネクタ９００により接続されている。なお、光コネクタ９００に代えて、光増幅器により第１伝送路９１０同士を接続してもよい。
この構成によると、第２伝送路９１１は、ネットワーク内の全て（３以上）のノードＡ〜Ｊ間を結び、第１伝送路９１０は、ネットワーク内の特定のノードＡ，Ｄ，Ｉ間を結ぶ。このため、第１伝送路９１０及び第２伝送路９１１の使い分けが容易となり、通信経路の設計が簡単化される。本ネットワークを鉄道路線に例えると、第１伝送路９１０はローカル路線に該当し、第２伝送路９１１は急行路線に該当する。また、特定のノードＡ，Ｄ，Ｉは、急行停車駅に該当し、他のノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊは、一般の駅に該当する。なお、以降の説明において、ノードＡ，Ｄ，Ｉを「ゼネラルノード」と表記し、ノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊを「ローカルノード」と表記する。また、第１伝送路９１０を「副伝送路」と表記し、第２伝送路９１１を「主伝送路」と表記する。
また、ノードＤ，Ｉは、補助伝送路９２０を介して、直接的に互いに接続されている。補助伝送路９２０は、第１伝送路９１０及び第２伝送路９１１を収容する光ファイバケーブル９１とは異なる光ファイバケーブル９２に収容されている。補助伝送路９２は、ノードＤ，Ｉ間の副伝送路９１０と、論理的には同一であるので、当該副伝送路９１０だけを通信経路に用いてもよい。
図４は、ゼネラルノードＡ，Ｄ，Ｉの波長多重伝送装置の一例を示す構成図である。図４では、ゼネラルノードＤの波長多重伝送装置の構成が示されているが、他のゼネラルノードＡ，Ｉの波長多重伝送装置の構成も同様である。なお、図４において、補助伝送路９２０に関する構成は省略されている。
波長多重伝送装置は、４個の合波器７２ａ，７２ｂと、４個の分波器７１ａ，７１ｂと、光スイッチ７０とを有する。分波器７１ａ，７１ｂは、異なる波長の光信号を分離することにより、入力された多重光信号を分波して光スイッチ７０に出力する。分波器７１ａは、副伝送路９１０を介して、隣接するゼネラルノードＡ，Ｉに接続され、分波器７１ｂは、主伝送路９１１を介して、隣接するローカルノードＣ，Ｅに接続されている。
光スイッチ７０は、光信号の出力先を切り替える。光スイッチ７０は、分波器７１ａ，７１ｂから入力された多重光信号、または外部ネットワークから入力された光信号λinを、光信号ごとの出力先の方路に応じた合波器７２ａ，７２ｂに出力する。また、光スイッチ７０は、分波器７１ａ，７１ｂにより波長ごとに分離された光信号のうち、分岐対象の光信号λoutだけを外部ネットワークに出力する。
合波器７２ａ，７２ｂは、異なる波長の光信号を合波する。合波器７２ａ，７２ｂは、光スイッチ７０から入力された複数の光信号を合波して多重光信号を生成して出力する。合波器７２ａは、副伝送路９１０を介して、隣接するゼネラルノードＩ，Ａに接続され、合波器７２ｂは、主伝送路９１１を介して、隣接するローカルノードＥ，Ｃに接続されている。
また、図５は、ローカルノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊの波長多重伝送装置の一例を示す構成図である。図５では、ローカルノードＦの波長多重伝送装置の構成が示されているが、他のゼネラルノードＢ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｊの波長多重伝送装置の構成も同様である。
波長多重伝送装置は、２個の合波器６２と、２個の分波器６１と、光スイッチ６０とを有する。分波器６１は、異なる波長の光信号を分離することにより、入力された多重光信号を分波して光スイッチ６０に出力する。分波器６１は、主伝送路９１１を介して、隣接するローカルノードＥ，Ｇに接続されている。
光スイッチ６０は、光信号の出力先を切り替える。光スイッチ６０は、分波器６１から入力された多重光信号、または外部ネットワークから入力された光信号λinを、光信号ごとの出力先の方路に応じた合波器６２に出力する。また、光スイッチ６０は、分波器６１により波長ごとに分離された光信号のうち、分岐対象の光信号λoutだけを外部ネットワークに出力する。
合波器６２は、異なる波長の光信号を合波する。合波器６２は、光スイッチ６０から入力された複数の光信号を合波して多重光信号を生成して出力する。合波器６２は、主伝送路９１１を介して、隣接するローカルノードＥ，Ｇに接続されている。
上述したように、ゼネラルノードＡ，Ｄ，Ｉの波長多重伝送装置の方路数は４であり、ローカルノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊの波長多重伝送装置の方路数は２である。このため、ゼネラルノードＡ，Ｄ，Ｉの波長多重伝送装置の合波器７２ａ，７２ｂ及び分波器７１ａ，７１ｂの合計数は８個であり、ローカルノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊの波長多重伝送装置の合波器６２及び分波器６１の合計数は４個である。
したがって、ゼネラルノードＡ，Ｄ，Ｉは、ローカルノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊより多くの光部品を有するため、装置コストがローカルノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊより高い。しかし、図３に示されたネットワークにおいては、ゼネラルノードＡ，Ｄ，Ｉは、全てのノードではなく、特定のノードであるので、全てのノードをゼネラルノードとした図２のネットワークと比較すると、装置コストが低減される。実施例に係るネットワーク設計装置は、例えば、図３に示されたネットワークを設計対象とし、要求された通信回線ごとに、通信経路の設計と、波長の割り当てとを実行する。
図６は、実施例に係るネットワーク設計装置を示す構成図である。ネットワーク設計装置は、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は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、ＨＤＤ（記憶部）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。
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、ネットワークの設計処理を行う。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。
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、ＣＰＵ１０を動作させるネットワーク設計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（Local Area Network）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。
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（Compact Disc Recordable）、及びメモリカードなどが挙げられる。なお、ネットワーク設計プログラムは、可搬型記憶媒体１５０に格納されてもよい。
ネットワーク設計装置は、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。
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く、また、可搬型記憶媒体１５０に記憶されたものでもよい。
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７は、ＣＰＵ１０の機能及びＨＤＤ１３の格納情報の一例を示す構成図である。
ＣＰＵ１０は、通信経路設計部１００、判別部１０２、及び波長割当部１０１を含む。また、各部１００〜１０２に関連して、ＨＤＤ１３は、トポロジ情報１３０、デマンド情報１３１、伝送路情報１３３、通信経路情報１３４、経路変換テーブル（テーブル）１３６、及び波長割当情報１３５を記憶する。なお、各情報１３０〜１３６の格納手段は、ＨＤＤ１３に限定されず、ＲＯＭ１１や可搬型記憶媒体１５０であってもよい。
トポロジ情報１３０、デマンド情報１３１、及び伝送路情報１３３は、ネットワークの設計条件を示す設計情報である。トポロジ情報１３０、デマンド情報１３１、及び伝送路情報１３３は、例えば、操作者により入力デバイス１６０を介して入力されてもよいし、あるいは、通信処理部１４を介してネットワークからダウンロードされてもよい。
トポロジ情報１３０は、設計対象となるネットワーク（図３参照）の形態、つまり、リンクを介したノードＡ〜Ｊ間の接続関係を示す。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。
デマンド情報１３１は、ネットワークに開通する複数の通信回線の要求内容を示す。デマンド情報１３１は、例えば、各通信回線の端点（始点及び終点）となる一組のノードＡ〜Ｊと、通信回線ごとに使用する波長数とを含む。なお、通信回線の端点となる一組のノードは、光信号λinが挿入されるノード及び光信号λoutが分岐されるノードの組み合わせである。
伝送路情報１３３は、ネットワーク内のノードＡ〜Ｊ間を接続する伝送路の形態を示す。伝送路情報１３３は、例えば、全て（３以上）のノードＡ〜Ｊ間を結ぶ各主伝送路９１１、及びゼネラルノードＡ，Ｄ，Ｉ間を結ぶ各副伝送路９１０について、端点となる一組のノードに、光ファイバの本数を対応付けて構成されている。
経路変換テーブル１３６は、主伝送路９１１と、主伝送路９１１を収容する光ファイバケーブル９１との対応関係、及び、副伝送路９１０と、副伝送路９１０を収容する複数の光ファイバケーブル９１のうち、両端部の各光ファイバケーブルとの対応関係を示す。より具体的には、経路変換テーブル１３６には、主伝送路９１１及び副伝送路９１０が、光ファイバケーブル９１の識別子に対応付けて登録されている。経路変換テーブル１３６は、判別部１０２により参照され、同一の光ファイバケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補の判別に用いられる。
通信経路設計部１００は、トポロジ情報１３０、デマンド情報１３１、及び伝送路情報１３３を読み出し、主伝送路９１１と、副伝送路９１０と、補助伝送路９２０とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する。生成された複数の通信経路の候補は、通信経路情報１３４としてＨＤＤ１３に書き込まれる。通信経路情報１３４は、例えば、当該通信経路内の主伝送路９１１、副伝送路９１０、及び補助伝送路９２０の各識別子の組み合わせを含む。
判別部１０２は、経路変換テーブル１３６を参照することにより、複数の通信経路の候補のうち、同一の光ファイバケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補を判別して、複数の通信経路の候補から除外する。このとき、判別部１０２は、複数の通信経路の候補の各々に含まれる主伝送路９１１及び副伝送路９１０を、識別子に変換することにより、同一の光ファイバケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補を判別する。通信経路設計部１００は、判別部１０２による判別処理の後、残った通信経路の候補の中から、通信回線に応じた通信経路を決定する。
また、波長割当部１０１は、トポロジ情報１３０、デマンド情報１３１、伝送路情報１３３、及び通信経路情報１３４を読み出し、通信回線ごとに、波長多重光信号に含まれる波長を割り当てる。波長割当部１０１は、通信経路内の伝送路９１０，９１１，９２０が重複する複数の通信回線には、それぞれ異なる波長を割り当てる。波長割当部１０１は、割り当て結果として、要求された通信回線ごとの波長を示す波長割当情報１３５を生成して、ＨＤＤ１３に書き込む。以下に、ネットワーク設計装置の設計処理を具体的に述べる。
図８は、デマンド情報１３１の内容例を示すネットワーク構成図である。図８は、図３に示されたネットワークを、直線状の形態に展開して示す。なお、本例において、各伝送路に割り当て可能な波長数の上限を４とする。
通信回線Ｐ１は、ノードＡ及びノードＤ間に要求され、波長数は３である（カッコ内の「×３」参照、以下同様）。通信回線Ｐ２は、ノードＤ及びノードＩ間に要求され、波長数は３である。通信回線Ｐ３は、ノードＩ及びノードＡ間に要求され、波長数は２である。通信回線Ｐ４は、ノードＢ及びノードＤ間に要求され、波長数は２である。通信回線Ｐ５は、ノードＥ及びノードＧ間に要求され、波長数は１である。
通信回線Ｐ６は、ノードＧ及びノードＨ間に要求され、波長数は１である。通信回線Ｐ７は、ノードＩ及びノードＪ間に要求され、波長数は１である。通信回線Ｐ８は、ノードＣ及びノードＪ間に要求され、波長数は１である。通信回線Ｐ９は、ノードＦ及びノードＡ間に要求され、波長数は２である。
図８において、丸の中に記載された数字は、各ノードＡ〜Ｊにおいて挿入または分岐される光信号λin，λoutの合計数である。例えば、ノードＡでは、通信回線Ｐ１の３つの光信号、通信回線Ｐ３の２つの光信号、及び通信回線Ｐ９の２つの光信号が挿入または分岐されるので、光信号λin，λoutの合計数は７である。また、ノードＧでは、通信回線Ｐ５の光信号、及び通信回線Ｐ６の光信号が挿入または分岐されるので、光信号λin，λoutの合計数は２である。
本例では、光信号λin，λoutの合計数が５以上であるノードＡ，Ｄ，Ｉを、ゼネラルノードとし、光信号λin，λoutの合計数が４以下であるノードＢ，Ｃ，Ｅ〜Ｈ，Ｊを、ローカルノードとする。このように、ゼネラルノード及びローカルノードを、デマンド情報１３１に従って、光信号λin，λoutの合計数に応じて決定することで、通信経路設計部１００は、通信回線Ｐ１〜Ｐ９の通信経路を効率よく設計できる。
つまり、ゼネラルノードは、主伝送路９１１及び副伝送路９１０の両方に接続されているため、光信号λin，λoutの経路の候補がローカルノードより多く、柔軟に通信経路を提供できる。仮に、主伝送路９１１及び副伝送路９１０に伝送される光信号の最大波長数を４とすると、ゼネラルノードＡ，Ｄ，Ｉの光信号λin，λoutの合計数は４を上回るので、光信号λin，λoutは、主伝送路９１１及び副伝送路９１０の両方に分けられて伝送される。
通信経路設計部１００は、デマンド情報１３１が示す通信回線Ｐ１〜Ｐ９を、副伝送路９１０の利用可否に応じて２つのグループに区分する。より具体的には、通信経路設計部１００は、通信回線Ｐ１〜Ｐ９の各区間に、ゼネラルノード同士を結ぶリンクＬ１〜Ｌ３が存在するか否かを判定し、該判定結果に応じて、通信回線Ｐ１〜Ｐ９を２つのグループに区分する。ここで、リンクＬ１は、ゼネラルノードＡ，Ｄ間のリンクであり、リンクＬ２は、ゼネラルノードＤ，Ｉ間のリンクであり、リンクＬ３は、ゼネラルノードＡ，Ｉ間のリンクである。
本例において、通信回線Ｐ１の区間（ノードＡ，Ｄ間）にはリンクＬ１があり、通信回線Ｐ２，Ｐ８の区間（ノードＤ，Ｉ間、ノードＣ，Ｊ間）にはリンクＬ２があり、通信回線Ｐ３，Ｐ９の区間（ノードＡ，Ｉ間、ノードＡ，Ｆ間）にはリンクＬ３がある。したがって、通信回線Ｐ１〜Ｐ３，Ｐ８，Ｐ９は、副伝送路９１０が利用可能なグループに属し、他の通信回線Ｐ４〜Ｐ７は、副伝送路９１０が利用不可能なグループに属する。
通信経路設計部１００は、副伝送路９１０が利用可能なグループに関し、副伝送路９１０を含む通信経路を設計する。例えば、通信経路設計部１００は、通信回線Ｐ８の通信経路として、ゼネラルノードＤ，Ｉ間の副伝送路９１０、ローカルノードＣ，Ｄ間の主伝送路９１１、及びローカルノードＩ，Ｊ間の主伝送路９１１の組み合わせを選択する。
また、通信経路設計部１００は、副伝送路９１０が利用不可能なグループに関し、主伝送路９１１だけを含む通信経路を設計する。例えば、通信経路設計部１００は、通信回線Ｐ５の通信経路として、ローカルノードＥ，Ｆ間の主伝送路９１１、及びローカルノードＦ，Ｇ間の主伝送路９１１の組み合わせを選択する。
通信経路設計部１００は、生成した複数の通信経路の候補の中から通信経路を決定する。このとき、判別部１０２は、図２を参照して述べたように、多重障害の発生を回避するため、同一の光ファイバケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、複数の通信経路の候補から除外する。以下に、通信経路の設計の詳細を述べる。
図９及び図１０は、通信経路の候補の例を示すネットワーク構成図である。図９は、ノードＤ，Ｈ間に通信回線Ｐ１０が要求された場合の通信経路の候補のうち、ノードＡを経由しない通信経路Ｒ１０ａ〜Ｒ１０ｃを示す。図１０は、ノードＤ，Ｈ間に通信回線Ｐ１０が要求された場合の通信経路の候補のうち、ノードＡを経由する通信経路Ｒ１０ｄ〜Ｒ１０ｇを示す。なお、図９及び図１０において、「ＣＢ０」〜「ＣＢ９」は、光ファイバケーブル９１の識別子を表し、「ＣＢ１０」は、光ファイバケーブル９２の識別子を表す。
通信経路Ｒ１０ａは、ノードＤ，Ｉ間の副伝送路９１０と、ノードＩ，Ｈ間の主伝送路９１１との組み合わせであり、ノードＤから、ノードＩで折り返してノードＨに至るように設けられる。このため、通信経路Ｒ１０ａは、ノードＩ，Ｈ間において、同一の光ファイバケーブル９１（ＣＢ７）を重複して使用するので、判別部１０２により、複数の通信経路の候補から除外される。仮に、通信経路Ｒ１０ａを通信回線に用いると、ノードＩ，Ｈ間の光ファイバケーブル９１が破断したとき、主伝送路９１１及び副伝送路９１０に同時に障害が発生し得る。
しかし、主伝送路９１１及び副伝送路９１０の各光ファイバが共通の光ファイバケーブル９１に収容されていなければ、通信経路Ｒ１０ａのような折り返しの通信経路を、通信経路の候補から除外しなくてもよい。図１１は、特定のノード間の伝送路を二重化したネットワークの他例を示す構成図である。
本例のネットワークは、論理的には、図３に示されたネットワークの例と同一であるが、主伝送路９１１及び副伝送路９１０が別個の光ファイバケーブルに収容されているので、多重障害を発生することなく、折り返しの通信経路の使用が可能である。しかし、光ファイバケーブルの使用数が、図３のネットワークより多いので、光ファイバケーブルの施設コストも増加してしまう。
再び図９を参照すると、通信経路Ｒ１０ｂは、ノードＤ，Ｉ間の補助伝送路９２０と、ノードＩ，Ｈ間の主伝送路９１１との組み合わせであり、ノードＤから、ノードＩで折り返してノードＨに至るように設けられる。しかし、補助伝送路９２０が収容された光ファイバケーブル９２（ＣＢ１０）、及び主伝送路９１１が収容された光ファイバケーブル９１（ＣＢ３〜ＣＢ７）は、相違するので、通信経路Ｒ１０ｂについて、同一の光ファイバケーブル９１の重複使用はない。このため、通信経路Ｒ１０ｂは、判別部１０２により、複数の通信経路の候補から除外されることはない。
通信経路Ｒ１０ｃは、ノードＤ，Ｅ間、ノードＥ，Ｆ間、ノードＦ，Ｇ間、ノードＧ，Ｈ間、及びノードＨ，Ｉ間の各主伝送路９１１の組み合わせである。通信経路Ｒ１０ｃは、経路内の各伝送路９１１が、互いに異なる光ファイバケーブル９１（ＣＢ３〜ＣＢ７）に収容されるので、判別部１０２により、複数の通信経路の候補から除外されることはない。
また、図１０を参照すると、通信経路Ｒ１０ｄは、ノードＤ，Ａ間及びノードＡ，Ｉ間の各副伝送路９１０と、ノードＩ，Ｈ間の主伝送路９１１との組み合わせである。通信経路Ｒ１０ｄは、経路内の各伝送路９１０，９１１が、互いに異なる光ファイバケーブル９１（ＣＢ０〜２、ＣＢ７〜ＣＢ９）に収容されるので、判別部１０２により、複数の通信経路の候補から除外されることはない。
通信経路Ｒ１０ｅは、ノードＤ，Ａ間の副伝送路９１０と、ノードＡ，Ｊ間、ノードＪ，Ｉ間、及びノードＩ，Ｈ間の各主伝送路９１１との組み合わせである。通信経路Ｒ１０ｅは、経路内の各伝送路９１０，９１１が、互いに異なる光ファイバケーブル９１（ＣＢ０〜２、ＣＢ７〜ＣＢ９）に収容されるので、判別部１０２により、複数の通信経路の候補から除外されることはない。
通信経路Ｒ１０ｆは、ノードＡ，Ｉ間の副伝送路９１０と、ノードＤ，Ｃ間、ノードＣ，Ｂ間、ノードＢ，Ａ間、及びノードＩ，Ｈ間の各主伝送路９１１との組み合わせである。通信経路Ｒ１０ｆは、経路内の各伝送路９１０，９１１が、互いに異なる光ファイバケーブル９１（ＣＢ０〜２、ＣＢ７〜ＣＢ９）に収容されるので、判別部１０２により、複数の通信経路の候補から除外されることはない。
通信経路Ｒ１０ｇは、ノードＤ，Ｃ間、ノードＣ，Ｂ間、ノードＢ，Ａ間、ノードＡ，Ｊ間、ノードＪ，Ｉ間、及びノードＨ，Ｉ間の各主伝送路９１１の組み合わせである。通信経路Ｒ１０ｇは、経路内の各伝送路９１１が、互いに異なる光ファイバケーブル９１（ＣＢ０〜２、ＣＢ７〜ＣＢ９）に収容されるので、判別部１０２により、複数の通信経路の候補から除外されることはない。
判別部１０２は、経路変換テーブル１３６を用いて、複数の通信経路の候補の各々に含まれる各伝送路９１０，９１１，９２０を、当該伝送路９１０，９１１，９２０が収容される光ファイバケーブル９１，９２の識別子に変換する。図１２には、経路変換テーブル１３６の内容の例が示されている。図１２において、「伝送路」及び「光ファイバケーブル９１の識別子」は、図９及び図１０に示された伝送路９１０，９１１，９２０、及び、伝送路９１０，９１１，９２０の識別子「ＣＢ０」〜「ＣＢ１０」をそれぞれ示す。
経路変換テーブル１３６は、主伝送路９１１と、主伝送路９１１を収容する光ファイバケーブル９１との対応関係を示す。例えば、ノードＡ，Ｂ間の主伝送路９１１は、当該主伝送路９１１が収容された光ファイバケーブル９１の識別子「ＣＢ０」に対応付けて登録される。ノードＢ，Ｃ間の主伝送路９１１は、当該主伝送路９１１が収容された光ファイバケーブル９１の識別子「ＣＢ１」に対応付けて登録される。
また、経路変換テーブル１３６は、副伝送路９１０と、副伝送路９１０を収容する複数の光ファイバケーブル９１のうち、両端部の各光ファイバケーブル９１との対応関係を示す。例えば、ノードＡ，Ｄ間の副伝送路９１０は、当該副伝送路９１０が収容される光ファイバケーブル９１（「ＣＢ０」〜「ＣＢ２」参照）のうち、両端部の各光ファイバケーブル９１の識別子「ＣＢ０」，「ＣＢ２」に対応付けて登録される。ノードＤ，Ｉ間の副伝送路９１０は、当該副伝送路９１０が収容される光ファイバケーブル９１（「ＣＢ３」〜「ＣＢ７」参照）のうち、両端部の各光ファイバケーブル９１の識別子「ＣＢ３」，「ＣＢ７」に対応付けて登録される。
このように、経路変換テーブル１３６は、副伝送路９１０を収容する全ての光ファイバケーブル９１ではなく、両端部の光ファイバケーブル９１の識別子だけを登録するので、ＨＤＤ１３のデータ量の増加が抑制される。
さらに、経路変換テーブル１３６は、補助伝送路９２０と、補助伝送路９２０を収容する光ファイバケーブル９２との対応関係を示す。このため、ノードＤ，Ｉ間の補助伝送路９２０は、当該補助伝送路９２０が収容された光ファイバケーブル９２の識別子「ＣＢ１０」に対応付けて登録される。
判別部１０２は、経路変換テーブル１３６を参照することにより、複数の通信経路の候補の各々に含まれる主伝送路９１１、副伝送路９１０、及び補助伝送路９２０を、識別子に変換し、識別子が重複する通信経路の候補を判別する。図１３には、通信経路の候補及び変換結果の例が示されている。図１３において、「符号」は、図９及び図１０内の通信経路Ｒ１０ａ〜Ｒ１０ｇの符号を示し、「通信経路」は、図９及び図１０内の通信経路Ｒ１０ａ〜Ｒ１０ｇに含まれる伝送路９１０，９１１，９２０を示す。また、「変換結果」は、通信経路Ｒ１０ａ〜Ｒ１０ｇに含まれる伝送路９１０，９１１，９２０を、経路変換テーブル１３６（図１２参照）を用いて識別子「ＣＢ０」〜「ＣＢ１０」に変換した結果を示す。
例えば、通信経路Ｒ１０ｂは、ノードＤ，Ｉ間の補助伝送路９２０と、ノードＨ，Ｉ間の主伝送路９１１との組み合わせである。ノードＤ，Ｉ間の補助伝送路９２０は、経路変換テーブル１３６により、識別子「ＣＢ１０」に変換され、ノードＨ，Ｉ間の主伝送路９１１は、経路変換テーブル１３６により、識別子「ＣＢ７」に変換される。このため、判別部１０２は、通信経路Ｒ１０ｂを、識別子「ＣＢ１０」，「ＣＢ７」の集合として認識する。
また、通信経路Ｒ１０ｄは、ノードＡ，Ｄ間及びノードＩ，Ａの各副伝送路９１０と、ノードＨ，Ｉ間の主伝送路９１１との組み合わせである。ノードＡ，Ｄ間の副伝送路９１０は、経路変換テーブル１３６により、識別子「ＣＢ０」，「ＣＢ２」に変換され、ノードＩ，Ａ間の副伝送路９１０は、経路変換テーブル１３６により、識別子「ＣＢ８」，「ＣＢ９」に変換される。また、ノードＨ，Ｉ間の主伝送路９１１は、経路変換テーブル１３６により、識別子「ＣＢ７」に変換される。このため、判別部１０２は、通信経路Ｒ１０ｄを、識別子「ＣＢ０」，「ＣＢ２」，「ＣＢ７」〜「ＣＢ９」の集合として認識する。
通信経路Ｒ１０ｂ，１０ｄは、変換の結果、それぞれ、識別子の重複がないため、判別部１０２は、通信経路Ｒ１０ｂ，Ｒ１０ｄを、通信経路の候補から除外しない。なお、これは、他の通信経路Ｒ１０ｃ，Ｒ１０ｅ〜Ｒ１０ｇについても同様である。
一方、通信経路Ｒ１０ａは、ノードＤ，Ｉ間の副伝送路９１０と、ノードＨ，Ｉ間の主伝送路９１１との組み合わせである。ノードＤ，Ｉ間の副伝送路９１０は、経路変換テーブル１３６により、識別子「ＣＢ３」，「ＣＢ７」に変換され、ノードＨ，Ｉ間の主伝送路９１１は、経路変換テーブル１３６により、識別子「ＣＢ７」に変換される。このため、判別部１０２は、通信経路Ｒ１０ｂを、識別子「ＣＢ１０」，「ＣＢ７」，「ＣＢ７」の集合として認識する。
通信経路Ｒ１０ａは、変換の結果、識別子「ＣＢ７」を重複して有するため（符号Ｘ参照）、判別部１０２は、通信経路Ｒ１０ａを、通信経路の候補から除外する。除外された通信経路Ｒ１０ａは、通信経路情報１３４から削除される。したがって、通信経路設計部１００は、通信経路Ｒ１０ａを除く、通信経路Ｒ１０ｂ〜Ｒ１０ｇから、通信回線の通信経路を決定する。このため、実施例に係るネットワーク設計装置によると、多重障害を防止したネットワークの設計が可能である。
上述したように、判別部１０２は、光ファイバケーブル９１の識別子「ＣＢ０」〜「ＣＢ１０」を用いて、光ファイバケーブル９１が重複する通信経路の候補を判別するため、判別処理が容易である。
また、副伝送路９１０は、複数の光ファイバケーブル９１に収容されるが、経路変換テーブル１３６には、両端部の光ファイバケーブル９１の識別子のみが登録されているため、判別部１０２における判別処理の対象となる識別子数が低減される。したがって、判別部１０２は、副伝送路９１０を収容する全ての光ファイバケーブル９１の識別子が経路変換テーブル１３６に登録された場合より短い時間で、同一の光ファイバケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補を判別できる。
次に、ネットワーク設計装置の動作を説明する。図１４は、実施例に係るネットワーク設計方法を示すフローチャートである。
まず、操作者により、設計情報が、入力デバイス１６０や通信処理部１４を介してネットワーク設計装置に入力される（ステップＳｔ１）。設計情報は、トポロジ情報１３０、デマンド情報１３１、及び伝送路情報１３３を含む。設計情報は、ＨＤＤ１３に格納される。
次に、通信回線設計部１００は、トポロジ情報１３０及び伝送路情報１３３に基づいて経路変換テーブル１３６を生成する（ステップＳｔ２）。上述したように、経路変換テーブル１３６には、主伝送路９１１、副伝送路９１０、及び補助伝送路９２０が、光ファイバケーブル９１，９２の識別子「ＣＢ０」〜「ＣＢ１０」に対応付けられて登録されている。
次に、通信回線設計部１００は、デマンド情報１３１に基づき、要求された通信回線の１つを選択する（ステップＳｔ３）。次に、通信回線設計部１００は、トポロジ情報１３０、デマンド情報１３１、及び伝送路情報１３３に基づいて、伝送路９１０，９１１，９２０を組み合わせることにより、選択した通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する（ステップＳｔ４）。通信回線設計部１００は、生成した複数の通信経路の候補を、通信経路情報１３４としてＨＤＤ１３に書き込む。
次に、判別部１０２は、複数の通信経路の候補から１つを選択する（ステップＳｔ５）。次に、判別部１０２は、経路変換テーブル１３６を参照することにより、選択した通信経路の候補に含まれる主伝送路９１１、副伝送路９１０、及び補助伝送路９２０を、識別子「ＣＢ０」〜「ＣＢ１０」に変換する（ステップＳｔ６）。変換方法については、図１３を参照して説明した通りである。
次に、判別部１０２は、変換した通信経路について、識別子の重複の有無を判定する（ステップＳｔ７）。つまり、判別部１０２は、変換後の通信経路の候補に、同一の識別子が重複して含まれているか否かを判定する。
識別子が重複する場合（ステップＳｔ７のＹＥＳ）、判別部１０２は、選択した通信経路を、通信経路の候補から除外する（ステップＳｔ９）。つまり、判別部１０２は、通信経路を通信経路情報１３４から削除する。図１３の例の場合、通信経路Ｒ１０ａは、識別子「ＣＢ７」が重複するので、通信経路の候補から除外される。
一方、識別子が重複しない場合（ステップＳｔ７のＮＯ）、判別部１０２は、通信経路を通信経路情報１３４内に保持する（ステップＳｔ８）。図１３の例の場合、通信経路Ｒ１０ｂ〜Ｒ１０ｇは、識別子が重複しないので、通信経路の候補から除外されない。
次に、判別部１０２は、未選択の通信経路の候補の有無を判定する（ステップＳｔ１０）。未選択の通信経路の候補がある場合（ステップＳｔ１０のＹＥＳ）、判別部１０２は、他の通信経路の候補を選択し（ステップＳｔ５）、再びステップＳｔ６の処理を行う。
一方、未選択の通信経路の候補がない場合（ステップＳｔ１０のＮＯ）、通信回線設計部１００は、通信経路情報１３４内に残った通信経路の候補の中から、選択した通信回線の通信経路を決定する（ステップＳｔ１１）。このとき、通信回線設計部１００は、例えば、通信経路について混合整数計画問題のモデルを生成し、解を得ることにより、通信経路を決定する。なお、混合整数計画問題は、１以上の制約条件下において、目的関数の最大値または最小値を得るための解析手段である。
次に、通信回線設計部１００は、デマンド情報１３１に基づき、未選択の通信回線の有無を判定する（ステップＳｔ１２）。未選択の通信回線がある場合（ステップＳｔ１２のＹＥＳ）、通信回線設計部１００は、他の通信回線を選択し（ステップＳｔ３）、再びステップＳｔ４の処理を行う。
一方、未選択の通信回線がない場合（ステップＳｔ１２のＮＯ）、波長割当部１０１は、通信回線ごとに、ネットワーク内の波長多重光信号に含まれる波長を割り当てる（ステップＳｔ１３）。このとき、波長割当部１０１は、例えば、波長について混合整数計画問題のモデルを生成し、解を得ることにより、波長割当を実行する。混合整数計画問題の制約条件としては、例えば、共通の主伝送路９１１、副伝送路９１０、または補助伝送路９２０を経由する通信回線には、同一の波長を割り当てられないことが挙げられる。言い換えれば、通信経路の少なくとも一部が重複する通信回線同士に、共通の波長を割り当てることができない、という制約条件が用いられる。波長割当部１０１は、波長割当の結果を、波長割当情報１３５としてＨＤＤ１３に書き込む。
次に、ネットワーク設計装置は、設計結果を出力し（ステップＳｔ１４）、処理を終了する。このとき、設計結果として、通信経路情報１３４及び波長割当情報１３５の内容が、ディスプレイ１７０に表示されてもよい。このようにして、ネットワークの設計処理は行われる。
次に、設計対象となるネットワークのノードのコストについて述べる。図１５には、ネットワーク構成ごとのコストが示されている。
図１５に示されたコストは、図４及び図５に示された分波器７１ａ，７１ｂ，６１及び合波器７２ａ，７２ｂ，６２の合計数（「合分波器数」）に基づいて算出される。各ノードに設置された波長多重伝送装置（ＲＯＡＤＭなど）は、分波器及び合波器による多重光信号の光パワーの損失を補償するために、方路ごとに光増幅器が設けられる。分波器、合波器、及び光増幅器は、高価であるため、装置コストに大きく影響する。なお、実際には、装置コストは、電源ユニットのコストなどのように、方路数に依存しない固定的なコストも含む。
図４に示されるように、ゼネラルノードの波長多重伝送装置は、４方路に対応する４個の分波器７１ａ，７１ｂ及び４個の合波器７２ａ，７２ｂを有するので、合分波器数は８個となる。一方、図５に示されるように、ローカルノードの波長多重伝送装置は、２方路に対応する２個の分波器６１及び２個の合波器６２を有するので、合分波器数は４個となる。
このため、２方路のノード（ローカルノードに相当）が１０個設けられたネットワーク構成の場合、合分波器数は４０個となる。図１５中の「相対コスト」は、このネットワーク構成を採用した場合のコストを１．０（基準値）として、他のネットワーク構成のコストを示す。なお、ネットワーク構成は、何れもリング型を仮定している。
２方路のノード（ローカルノード）が７個設けられ、４方路のノード（ゼネラルノード）が３個設けられたネットワーク構成（図３参照）の場合、合分波器数は５２個となる。したがって、このネットワーク構成の相対コストは、合分波器数の比（５２／４０）により１．３となる。
２方路のノード（ローカルノードに相当）が２０個設けられたネットワーク構成（図１参照）の場合、合分波器数は８０個となる。したがって、このネットワーク構成の相対コストは、合分波器数の比（８０／４０）により２．０となる。
４方路のノード（ゼネラルノードに相当）が１０個設けられたネットワーク構成（図２参照）の場合、合分波器数は８０個となる。したがって、このネットワーク構成の相対コストは、合分波器数の比（８０／４０）により２．０となる。
よって、図３に示されたネットワークを用いた場合、図１及び図２に示されたネットワークを用いた場合より、装置コストが３５（％）低減される。また、図３に示されたネットワークは、２方路のノードが１０個設けられた単純なネットワークと比較しても、装置コストの上昇が、約３０（％）に抑えられる。
これまで述べたように、ネットワーク設計装置は、生成部（通信経路設計部）１００と、テーブル（経路変換テーブル）１３６を記憶するＨＤＤ（記憶部）１３と、判別部１０２とを有する。生成部１００は、ネットワーク内の３以上のノード（ローカルノード）間を結ぶ主伝送路９１１と、主伝送路９１１とともに通信ケーブル（光ファイバケーブル）９１に収容され、ネットワーク内の特定のノード（ゼネラルノード）間を結ぶ副伝送路９１０とを組み合わせる。これにより、生成部１００は、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する。
テーブル１３６は、主伝送路９１１と、主伝送路９１１を収容する通信ケーブル９１との対応関係、及び、副伝送路９１０と、副伝送路９１０を収容する複数の通信ケーブル９１のうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示す。判別部１０２は、テーブル１３６を参照することにより、複数の通信経路の候補のうち、同一の通信ケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補を判別して、複数の通信経路の候補から除外する。
上記の構成によると、主伝送路９１１は、ネットワーク内の３以上のノード間を結び、副伝送路９１０は、ネットワーク内の特定のノード（ゼネラルノード）間を結ぶ。このため、特定のノード間の伝送路が二重化されるので、ネットワークの伝送容量を増加させることができる。また、他のノードは、副伝送路９１０に接続されないため、特定ノードより方路数が少なく、コストが抑制される。
また、副伝送路９１０は、複数の通信ケーブル９１に収容されるが、テーブル１３６は、副伝送路９１０が収容された全ての通信ケーブル９１との対応関係ではなく、両端部の通信ケーブル９１との対応関係を示す。これにより、判別部１０２は、判別処理の対象となる通信ケーブル９１が限定されるので、短時間で、同一の通信ケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補を判別できる。
判別部１０２は、テーブル１３６を参照することにより、複数の通信経路の候補のうち、同一の通信ケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補を、通信経路の候補から除外する。よって、実施例に係るネットワーク設計装置によると、多重障害を防止したネットワークの設計が可能である。
また、実施例に係るネットワーク設計方法は、以下の工程（１），（２）をコンピュータが実行する方法である。
工程（１）：ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路９１１と、主伝送路９１１とともに通信ケーブル９１に収容され、ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路９１０とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する。
工程（２）：主伝送路９１１と、主伝送路９１１を収容する通信ケーブル９１との対応関係、及び、副伝送路９１０と、副伝送路９１０を収容する複数の通信ケーブル９１のうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブル１３６を参照する。これにより、複数の通信経路の候補のうち、同一の通信ケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補を判別して、複数の通信経路の候補から除外する。
実施例に係るネットワーク設計方法は、上記のネットワーク設計装置と同様の構成を有するため、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
また、実施例に係るネットワーク設計プログラムは、以下の処理（１），（２）をコンピュータに実行させるプログラムである。
処理（１）：ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路９１１と、主伝送路９１１とともに通信ケーブル９１に収容され、ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路９１０とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する。
処理（２）：主伝送路９１１と、主伝送路９１１を収容する通信ケーブル９１との対応関係、及び、副伝送路９１０と、副伝送路９１０を収容する複数の通信ケーブル９１のうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブル１３６を参照する。これにより、複数の通信経路の候補のうち、同一の通信ケーブル９１が重複して使用される通信経路の候補を判別して、複数の通信経路の候補から除外する。
実施例に係るネットワーク設計プログラムは、上記のネットワーク設計装置と同様の構成を有するため、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
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。
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） ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する生成部と、
前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、
前記テーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する判別部とを有することを特徴とするネットワーク設計装置。
（付記２） 前記テーブルには、前記主伝送路及び前記副伝送路が、前記通信ケーブルの識別子に対応付けられて登録され、
前記判別部は、前記テーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補の各々に含まれる前記主伝送路及び前記副伝送路を、前記識別子に変換し、前記識別子が重複する通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外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） ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する工程と、
前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する工程とを、コンピュータが実行することを特徴とするネットワーク設計方法。
（付記４） 前記テーブルには、前記主伝送路及び前記副伝送路が、前記通信ケーブルの識別子に対応付けられて登録され、
前記テーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補の各々に含まれる前記主伝送路及び前記副伝送路を、前記識別子に変換し、前記識別子が重複する通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外することを特徴とする付記３に記載のネットワーク設計方法。
（付記５） ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成し、
前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する、処理をコンピュータに実行させることを特徴とするネットワーク設計プログラム。
（付記６） 前記テーブルには、前記主伝送路及び前記副伝送路が、前記通信ケーブルの識別子に対応付けられて登録され、
前記テーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補の各々に含まれる前記主伝送路及び前記副伝送路を、前記識別子に変換し、前記識別子が重複する通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外することを特徴とする付記５に記載のネットワーク設計プログラム。
１０ ＣＰＵ
１００ 通信経路設計部（生成部）
１０１ 波長割当部
１０２ 判別部
１３ ＨＤＤ（記憶部）
１３６ 経路変換テーブル（テーブル）
９１ 光ファイバケーブル（通信ケーブル）
９１０ 副伝送路
９１１ 主伝送路

Claims (4)

  1. ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する生成部と、
    前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、
    前記テーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する判別部とを有することを特徴とするネットワーク設計装置。
  2. 前記テーブルには、前記主伝送路及び前記副伝送路が、前記通信ケーブルの識別子に対応付けられて登録され、
    前記判別部は、前記テーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補の各々に含まれる前記主伝送路及び前記副伝送路を、前記識別子に変換し、前記識別子が重複する通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外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。
  3. ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成する工程と、
    前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する工程とを、コンピュータが実行することを特徴とするネットワーク設計方法。
  4. ネットワーク内の３以上のノード間を結ぶ主伝送路と、前記主伝送路とともに通信ケーブルに収容され、前記ネットワーク内の特定のノード間を結ぶ副伝送路とを組み合わせることにより、要求された通信回線に応じた複数の通信経路の候補を生成し、
    前記主伝送路と、前記主伝送路を収容する前記通信ケーブルとの対応関係、及び、前記副伝送路と、前記副伝送路を収容する複数の前記通信ケーブルのうち、両端部の各通信ケーブルとの対応関係を示すテーブルを参照することにより、前記複数の通信経路の候補のうち、同一の前記通信ケーブルが重複して使用される通信経路の候補を判別して、前記複数の通信経路の候補から除外する、処理をコンピュータに実行させることを特徴とするネットワーク設計プログラム。
JP2013188568A 2013-09-11 2013-09-11 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 Pending JP2015056748A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013188568A JP2015056748A (ja) 2013-09-11 2013-09-11 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
US14/457,386 US20150071294A1 (en) 2013-09-11 2014-08-12 Apparatus and method for designing a communication network preventing occurrence of multiple failures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013188568A JP2015056748A (ja) 2013-09-11 2013-09-11 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015056748A true JP2015056748A (ja) 2015-03-23

Family

ID=52625575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013188568A Pending JP2015056748A (ja) 2013-09-11 2013-09-11 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

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150071294A1 (ja)
JP (1) JP2015056748A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017220870A (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 富士通株式会社 波長再割当てを支援する装置、方法、およびプログラム

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160142286A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Dual node interconnection protection switching method and apparatus
CN107453816B (zh) * 2017-07-20 2019-12-03 中国联合网络通信集团有限公司 环网的组网优化方法及装置
CN115460094B (zh) * 2022-08-29 2024-04-12 浪潮通信信息系统有限公司 物理成环点的判定方法及装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5941992A (en) * 1997-08-13 1999-08-24 Mci Communications Corporation Distributed method and system for excluding components from a restoral route in a communications network
JP4374307B2 (ja) * 2004-10-20 2009-12-02 株式会社日立コミュニケーションテクノロジー ラベルスイッチパスの経路制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017220870A (ja) * 2016-06-09 2017-12-14 富士通株式会社 波長再割当てを支援する装置、方法、およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20150071294A1 (en) 2015-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5545212B2 (ja) 波長パス通信ノード装置、波長パス通信制御方法、プログラム、および記録媒体
JP6136836B2 (ja) ネットワーク仮想化のための経路制御および波長割り当てのシステムと方法
US6626590B1 (en) Optical communication network
US9979468B2 (en) Optical communication system, optical node device, and optical path setting method
US8515280B1 (en) Physically-diverse routing in heterogeneous optical networks
JP2013223246A (ja) シェアードメッシュリストレーションのための方法および装置
US11115318B2 (en) Optical network control devices and optical path setting method
JP2015056748A (ja) 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
US10511381B2 (en) Communication system and fault location specifying method
AU2009347513B2 (en) Wavelength division multiplexing network path search method and system
JP5949515B2 (ja) 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
JP5983176B2 (ja) 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
JP2007243508A (ja) 光信号切替え装置および光信号切替え方法
JPWO2014076936A1 (ja) 光スイッチ、光伝送装置、および光スイッチ方法
JP2015056747A (ja) 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
RU2607724C2 (ru) Волновой мультиплексор и способ и программа для идентификации неисправного участка
US20170264388A1 (en) Network management method, network managing device, and recording medium
JP6095652B2 (ja) 対称光多重化ノード
Iyer Investigation of cost and spectrum utilization in internet protocol-over-elastic optical networks
JP6507530B2 (ja) 光ネットワーク、及びネットワーク制御装置
JP2014165818A (ja) 光伝送システム
JP5206383B2 (ja) 通信網管理システム、波長分割多重装置、通信管理装置、通信網管理方法及び通信網管理プログラム
US20230101846A1 (en) Optical transmission system, optical device, and optical transmission method
JP2006042372A (ja) 光信号切替え装置、光通信網、および、それらの使用方法
WO2019078122A1 (ja) ネットワーク管理装置、光ネットワークシステム、および波長使用状況監視方法