JP2015204623A - Hierarchical induction search of n-tuple separated optical path - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、概して、光通信ネットワークに関し、より詳細には、Nタプル分離光経路の階層的誘導検索に関する。 The present disclosure relates generally to optical communication networks, and more particularly to hierarchical guided search of N-tuple separated optical paths.
電気通信システム、ケーブルテレビシステム、データ通信ネットワークは、光ネットワークを用いて、遠隔地点間で大量の情報を迅速に伝達する。光ネットワークでは、情報は、光ファイバを通じて光信号の形式で伝達され得る。光ネットワークは、増幅器、分散補償器、マルチプレクサ/デマルチプレクサフィルタ、波長選択スイッチ、カプラ、等のような、ネットワーク内で種々の動作を実行するよう構成される種々のネットワークコンポーネントを有しても良い。 Telecommunications systems, cable television systems, and data communication networks use optical networks to quickly transfer large amounts of information between remote locations. In an optical network, information can be conveyed in the form of optical signals through optical fibers. An optical network may have various network components configured to perform various operations within the network, such as amplifiers, dispersion compensators, multiplexer / demultiplexer filters, wavelength selective switches, couplers, and the like. .
種々のネットワーク要素を通じる光信号経路の計算の機能は、光ネットワークの設計、モデル化、管理、及び制御のための中核機能である。光経路計算は、光ネットワークのオペレータがネットワークポリシをカスタマイズし、制御し及び更新することを可能し得る。光経路計算の1つの特徴は、送信元ノードから宛先ノードまでのエンド−エンドの到達可能光経路の決定を含む。送信元ノード及び宛先ノードが「直接到達可能」であると決定されるとき、全て光経路である1又は複数の経路が、送信元ノードと宛先ノードとの間の光ネットワーク内に存在する。 The function of calculating optical signal paths through various network elements is a core function for the design, modeling, management and control of optical networks. Optical path computation may allow optical network operators to customize, control and update network policies. One feature of the optical path calculation involves the determination of an end-to-end reachable optical path from the source node to the destination node. When the source node and the destination node are determined to be “directly reachable”, one or more paths that are all optical paths exist in the optical network between the source node and the destination node.
送信元ノードから宛先ノードまでの直接到達可能性が存在しない場合、光信号は、光−電気−光(optical−electrical−optical:OEO)再生器を用いて、所与の信号経路に沿って電気的に再生されるだろう。これは、多大なネットワークリソースを巻き込み、コスト効率があまり良くない。再生器が用いられるとき、エンド−エンド到達可能経路は、送信元ノードと宛先ノードとの間に特定数の再生器を有しても良い。したがって、光経路計算における1つの困難な目標は、最小限又は指定数の再生器を有するエンド−エンド到達可能経路を見付けること、更に、例えば所望のレベルの信号待ち時間若しくはコストのような他の経路制約を満たすことである。例えば、米国特許出願番号第14/169,980号、2014年1月31日出願、は、再生器ノード位置を決定するための、到達可能性マトリックス、及びマトリックス演算に関する推移閉包の特性の使用を開示する。しかしながら、一連の到達可能マトリックスの計算中に消費されるメモリ量は、計算効率又は計算上の実現性を表し得る。 In the absence of direct reachability from the source node to the destination node, the optical signal is electrically transmitted along a given signal path using an optical-electrical-optical (OEO) regenerator. Will be replayed. This involves a great deal of network resources and is not very cost effective. When a regenerator is used, the end-to-end reachable path may have a certain number of regenerators between the source node and the destination node. Thus, one difficult goal in optical path calculation is to find an end-to-end reachable path with a minimum or specified number of regenerators, and other such as, for example, a desired level of signal latency or cost. Satisfying route constraints. For example, US patent application Ser. No. 14 / 169,980, filed Jan. 31, 2014, uses the reachability matrix and the use of transitive closure properties on matrix operations to determine regenerator node locations. Disclose. However, the amount of memory consumed during the computation of a series of reachable matrices can represent computational efficiency or computational feasibility.
開示の実施形態は、光ネットワーク内の光経路の評価のための技術を提供する。 The disclosed embodiments provide techniques for the evaluation of optical paths in an optical network.
一態様では、開示の方法は、光ネットワーク内の光経路の評価のためのものである。光ネットワーク内のノードの全光経路到達可能性情報を含むマトリックスMに基づき、方法は、送信元ノードと宛先ノードとの間の全光経路のセットを生成するステップを有しても良い。全光経路は、送信元ノードと宛先ノードとの間の最小数の再生器を有しても良い。全光経路のセットは、再生器段に従ってグループ化されても良い。方法は、全光経路のセットの経路コスト情報を生成するステップを更に有しても良い。経路コスト情報は、各全光経路毎のコストメトリックを有しても良い。経路コスト情報に基づき、方法は、宛先ノードを除いて、宛先ノードへの全光経路に関連する各ノードについてノードコスト情報を計算するステップ、を更に有しても良い。方法は、階層的誘導検索グラフを生成するステップであって、階層的誘導検索グラフは、全光経路のセット、共通ノード間の光経路を有する光経路グループ、経路コスト情報、及びノードコスト情報に関連付けられるノードを有する、ステップを有しても良い。階層的誘導検索グラフに基づき、方法は、送信元ノードと宛先ノードとの間の最低コスト光経路を決定するステップを有しても良い。 In one aspect, the disclosed method is for evaluation of an optical path within an optical network. Based on a matrix M that includes all optical path reachability information of nodes in the optical network, the method may include generating a set of all optical paths between the source node and the destination node. The all-optical path may have a minimum number of regenerators between the source node and the destination node. The set of all optical paths may be grouped according to the regenerator stage. The method may further comprise generating path cost information for the set of all optical paths. The path cost information may include a cost metric for each all-optical path. Based on the path cost information, the method may further comprise calculating node cost information for each node associated with all optical paths to the destination node, excluding the destination node. The method is a step of generating a hierarchical guided search graph, wherein the hierarchical guided search graph includes a set of all optical paths, an optical path group having optical paths between common nodes, path cost information, and node cost information. There may be a step having an associated node. Based on the hierarchical guided search graph, the method may include determining a lowest cost optical path between the source node and the destination node.
開示の実施形態のうちの任意の実施形態で、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の前記最低コスト光経路を決定するステップは、前記階層的誘導検索グラフの中の前記送信元ノードから開始して、前記経路コスト情報及び前記ノードコスト情報に基づき、各ノードから、前記階層的誘導検索グラフ内の前記宛先ノードへ向かって各連続する再生器段への光経路グループを評価するステップであって、次の再生器段への次の光経路を選択するステップを含む、ステップ、を更に有しても良い。 In any of the disclosed embodiments, the step of determining the lowest cost optical path between the source node and the destination node is from the source node in the hierarchical guided search graph. Starting and evaluating an optical path group from each node to each successive regenerator stage toward the destination node in the hierarchical guided search graph based on the path cost information and the node cost information. And further comprising the step of selecting the next optical path to the next regenerator stage.
更に開示の態様は、光ネットワーク内の光経路の計算のための経路計算エンジンを有しても良い。経路計算エンジンは、命令を格納する記憶媒体へのアクセスを有するプロセッサにより実行可能な命令を有しても良い。更に別の開示の態様は、本願明細書に記載のような経路計算エンジンを有する光ネットワークを有しても良い。 Further, the disclosed aspects may include a path calculation engine for calculation of optical paths in the optical network. The path computation engine may have instructions executable by a processor having access to a storage medium that stores the instructions. Yet another disclosed aspect may include an optical network having a path computation engine as described herein.
本発明並びにその特徴及び利点のより完全な理解のため、添付の図と共に以下の説明を参照する。
以下の説明では、開示の主題の議論を容易にするために例として詳細事項が説明される。しかしながら、当業者には、開示の実施形態が例示であること及び全ての可能な実施形態を網羅するものではないことが明らかである。 In the following description, details are set forth as an example to facilitate discussion of the disclosed subject matter. However, it will be apparent to one skilled in the art that the disclosed embodiments are illustrative and are not exhaustive of all possible embodiments.
ここで用いられるように、ハイフンで結んだ形式の参照符号は、1つの要素の特定のインスタンスを表し、ハイフンを有しない形式の参照符号は、集合的要素を表す。したがって、例えば、装置「72−1」(図中で用いられない)は、装置クラスのインスタンスを表しても良く、集合的に装置「72」として表されても良く、これらのうちの任意のものが装置「72」として一般的に表されても良い。 As used herein, a reference sign in the form of a hyphenated form represents a particular instance of one element, and a reference sign in the form without a hyphen represents a collective element. Thus, for example, device “72-1” (not used in the figure) may represent an instance of a device class, or may be collectively represented as device “72”, any of these Things may generally be represented as device “72”.
図に戻ると、図1は、光ネットワーク101の例示的な実施形態を示す。図示のように、光ネットワーク101は、ユーザデータを伝達しネットワーク機器を有する要素を含むトランスポートプレーンビューを示し得る。したがって、光ネットワーク101は、光ネットワーク101のコンポーネントにより通信される1又は複数の光信号を運ぶよう構成される1又は複数の光ファイバ106を有しても良い。光ネットワーク101のネットワーク要素は、ファイバ106により互いに結合され、1又は複数の送信機102、1又は複数のマルチプレクサ(MUX)104、1又は複数の増幅器108、1又は複数の光アド/ドロップマルチプレクサ(optical add/drop multiplexer:OADM)110、及び1又は複数の分受信機112を有しても良い。
Returning to the figure, FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of an
光ネットワーク101は、端末ノードを有するポイントツーポイント型光ネットワーク、リング型光ネットワーク、メッシュ型光ネットワーク、又は任意の他の適切な光ネットワーク若しくは光ネットワークの組合せを有しても良い。光ファイバ106は、非常に低損失で長距離に渡り信号を伝達可能なガラスの細い紐を有し得る。光ファイバ106は、任意の適切な種類のファイバを有しても良い。
The
光ネットワーク101は、ファイバ106を介して光信号を送信するよう構成される装置を有しても良い。情報は、波長に関する情報を符号化するために1又は複数の光の波長の変調により、ネットワーク101を通じて送信及び受信されても良い。光ネットワークでは、光の波長は、チャネルとも称される。各チャネルは、光ネットワーク101を通じて特定量の情報を伝達するよう構成されても良い。
The
光ネットワーク101の情報伝達能力を増大するために、複数のチャネルで送信される複数の信号は、単一の光信号に結合されても良い。単一の光信号の複数のチャネルで情報を通信するプロセスは、光学的にWDM(wavelength division multiplexing)として言及される。DWDM(Dense wavelength division multiplexing)は、より多数の(密度の高い)、通常40より多い波長の1本のファイバへの多重化を表す。WDM、DWDM、又は他の複数波長送信技術は、光ファイバ当たりの集約帯域幅を増大するために、光ネットワークで用いられる。WDM又はDWDMを有しないと、光ネットワークにおける帯域幅は、単に1波長のビットレートに制限され得る。より大きな帯域幅により、光ネットワークは、より多くの情報を送信できる。光ネットワーク101は、WDM、DWDM又は特定の他の適切な多チャネル多重化技術を用いて異なるチャネルを送信し、多チャネル信号を増幅するよう構成されても良い。
In order to increase the information transfer capability of the
光ネットワーク101は、特定の波長又はチャネルで、光ネットワーク101を通じて光信号を送信するよう構成される1又は複数の光送信機(Tx)102を有しても良い。送信機102は、電気信号を光信号に変換し該光信号を送信するよう構成される任意のシステム、機器、又は装置を有しても良い。例えば、送信機102は、それぞれ、レーザと、電気信号を受信し該電気信号に含まれる情報を特定の波長でレーザにより生成される光のビームに変調しネットワークを通じて信号を伝達するビームを送信するよう構成される変調器と、を有しても良い。
The
マルチプレクサ104は、送信機102に結合されても良く、送信機102により個々の波長で送信される信号を単一のWDM又はDWDM信号に結合するよう構成される任意のシステム、機器又は装置であっても良い。
増幅器108は、光ネットワーク101内の多チャネル信号を増幅しても良い。増幅器108は、特定長のファイバ106の前又は後に置かれても良い。増幅器108は、信号を増幅するよう構成される任意のシステム、機器又は装置を有しても良い。例えば、増幅器108は、光信号を増幅する光リピータを有しても良い。この増幅は、光−電気又は電気−光変換により実行されても良い。幾つかの実施形態では、増幅器108は、希土類元素をドープされた光ファイバを有しても良い。信号がファイバを通過するとき、外部エネルギが印可され、光ファイバのドープされた部分の原子を励起し、光信号の強度を増大する。一例として、増幅器108は、エルビウムドープファイバ増幅器(erbium−doped fiber amplifier:EDFA)を有しても良い。種々の実施形態では、半導体光増幅器(semiconductor optical amplifier:SOA)のような他の適切な増幅器が用いられても良い。
The
OADM110は、ファイバ106を介して光ネットワーク101に結合されても良い。OADM110は、ファイバ106から光信号をアッド及びドロップするよう構成される任意のシステム、機器又は装置を有しても良いアッド/ドロップモジュールを有しても良い。OADM110を通過した後に、信号は、ファイバ106に沿って宛先へと直接進んでも良く、或いは、信号は、宛先に達する前に、1又は複数の追加OADM110を通過しても良い。光ネットワーク110の特定の実施形態では、OADM110は、例えばWSS(wavelength selective switch)を用いて光領域でアッド又はドロップされるべきデータチャネルを伝達するWDM信号の個々の又は複数の波長をアッド又はドロップできるROADM(reconfigurable OADM)を表しても良い。
光ネットワーク101は、光ネットワーク101の1又は複数の宛先に、1又は複数のデマルチプレクサ105を有しても良い。デマルチプレクサ105は、単一のWDM信号をその個々のチャネルに分離することによりデマルチプレクサとして動作し得る任意のシステム、機器又は装置を有しても良い。例えば、光ネットワーク101は、40チャネルDWDM信号を送信及び伝達しても良い。デマルチプレクサ105は、40個の異なるチャネルに従って、信号、40チャネルDWDM信号を40個の別個の信号に分割しても良い。
The
光ネットワーク101は、デマルチプレクサ105に結合される受信機112を有しても良い。各受信機112は、特定の波長又はチャネルで送信される信号を受信し、該信号をそれらが含む情報について処理するよう構成されても良い。したがって、光ネットワーク101は、ネットワークの各チャネル毎に少なくとも1つの受信機112を有しても良い。
The
光ネットワーク101のような光ネットワークは、光ファイバを介して光信号の中で情報を伝達するために、変調方式を更に用いても良い。このような変調方式は、PSK(phase−shift keying)、FSK(frequency−shift keying)、ASK(amplitude−shift keying)、及びQAM(quadrature amplitude modulation)を有しても良い。PSKでは、光信号により伝達される情報は、搬送波又は単にキャリアとしても知られる参照信号の位相を変調することにより変換されても良い。情報は、DPSK(differential phase−shift keying)を用いて信号自体の位相を変調することにより変換されても良い。QAMでは、光信号により運ばれる情報は、搬送波の振幅と位相の両方を変調することにより伝達されても良い。PSKは、QAMの一部であると考えられる。ここで、搬送波の振幅は、一定に維持される。
An optical network, such as
光ネットワーク101のような光通信ネットワークでは、管理プレーン、制御プレーン、及びトランスポートプレーン(物理層と呼ばれることが多い)を言及することが通常である。中央管理ホスト(図示しない)は、管理プレーンに存在しても良く、制御プレーンのコンポーネントを構成し管理しても良い。管理プレーンは、トランスポートプレーン及び制御プレーンのエンティティ(例えば、ネットワーク要素)全てに渡る最終的な制御を有する。一例として、管理プレーンは、1又は複数の処理リソース、データ記憶コンポーネント、等を含む中央処理センタ(例えば、中央管理ホスト)を有しても良い。管理プレーンは、制御プレーンの要素と電気的に通信しても良く、トランスポートプレーンの1又は複数のネットワーク要素と電気的に通信しても良い。管理プレーンは、システム全体の管理機能を実行し、ネットワーク要素、制御プレーン及びトランスポートプレーンの間の調整を提供しても良い。例として、管理プレーンは、要素の観点から1又は複数のネットワーク要素を取り扱うEMS(element management system)、ネットワークの観点から多くの装置を取り扱うNMS(network management system)、及びネットワーク全体の動作を取り扱うOSS(operational support system)を有しても良い。
In an optical communication network such as the
本開示の範囲から逸脱することなく、光ネットワーク101に対し変更、追加又は省略が行われても良い。例えば、光ネットワーク101は、図示のものより多くの又は少ない要素を有しても良い。追加で、光ネットワーク101は、分散補償モジュールのような明示されない追加要素を有しても良い。また、上述のように、ポイントツーポイントネットワークとして図示されたが、ネットワーク101は、リング又はメッシュ型ネットワークのような光信号を送信する任意の適切なネットワークを有しても良い。
Changes, additions or omissions may be made to the
動作中、光ネットワーク101は、種々のノード及びノード間の光経路接続を有しても良い。本願明細書に開示のように、メモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算は、光ネットワーク101内のノードについて実行されても良い。
In operation, the
図2を参照すると、例えば光ネットワーク101(図1を参照)におけるような光ネットワークにおける制御プレーン機能を実装する制御システム200の一実施形態の選択された要素のブロック図が示される。制御プレーンは、ネットワーク知能及び制御のための機能を有しても良く、更に詳細に記載するように発見、ルーティング、経路計算、及びシグナリングのためのアプリケーション又はモジュールを含むネットワークサービスを確立する能力をサポートするアプリケーションを有しても良い。制御システム200により実行される制御プレーンアプリケーションは、光ネットワーク内でサービスを自動的に確立するために一緒に動作しても良い。発見モジュール212は、近隣同士を接続するローカルリンクを発見しても良い。ルーティングモジュール210は、データベース204を移植する(populate)間に、光ネットワークノードへローカルリンク情報をブロードキャストしても良い。光ネットワークからのサービスに対する要求が受信されると、経路計算エンジン202は、デ―タベース204を用いてネットワーク経路を計算するために呼び出されても良い。このネットワーク経路は、次に、要求されたサービスを確立するために、シグナリングモジュール206に提供されても良い。
Referring to FIG. 2, a block diagram of selected elements of one embodiment of a
図2に示すように、制御システム200は、プロセッサ208と、記憶媒体220とを有する。記憶媒体220は、記憶媒体220へのアクセスを有するプロセッサ208により実行可能な実行可能命令(つまり、実行可能コード)を格納しても良い。プロセッサ208は、制御システム200に本願明細書に記載の機能及び動作を実行させる命令を実行しても良い。本開示の目的のために、記憶媒体220は、少なくともある時間期間の間、データ及び命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体を含み得る。記憶媒体220は、永続的及び揮発性媒体、固定及び取り外し可能媒体、磁気及び半導体媒体を含み得る。記憶媒体220は、直接アクセス記憶装置(例えば、ハードディスクドライブ又はフロッピー(登録商標)ディスク)、順次アクセス記憶装置(例えば、テープディスクドライブ)、CD(compact disk)、RAM(random access memory)、ROM(read−only memory)、CD−ROM、DVD(digital versatile disc)、EEPROM(electrically erasable programmable read−only memory)、及びフラッシュメモリのような記憶媒体、非一時的媒体、又はこれらの種々の組合せを有してもよいが、これらに限定されない。記憶媒体220は、命令、データ、又はそれらの両方を格納するよう動作する。図示のような記憶媒体220は、実行可能コンピュータプログラム、つまり経路計算エンジン202、シグナリングモジュール206、発見モジュール212、及びルーティングモジュール210を表し得る命令のセット又はシーケンスを有する。本願明細書に記載のように、経路計算エンジン202は、シグナリングモジュール206、発見モジュール212、及びルーティングモジュール210と連動して、本開示による種々のアルゴリズムを実装する命令又はコードを表しても良い。
As shown in FIG. 2, the
図2の制御システム200には、ネットワークインタフェース214も含まれる。ネットワークインタフェース214は、プロセッサ208とネットワーク230との間のインタフェースとして供するよう動作する適切なシステム、機器又は装置であっても良い。ネットワークインタフェース214は、制御システム200が適切な送信プロトコル又は規格を用いてネットワーク230を介して通信することを可能にしても良い。幾つかの実施形態では、ネットワークインタフェース214は、ネットワーク230を介してネットワーク記憶リソースに通信可能に結合されても良い。幾つかの実施形態では、ネットワーク230は、光ネットワーク101の少なくとも特定の部分の一実施形態であっても良い。ネットワーク230は、ガルバニック又は電子媒体を用いるネットワークの特定部分を有しても良い。特定の実施形態では、ネットワーク230は、インターネットのような公共ネットワークの少なくとも特定部分を有しても良い。ネットワーク230は、ハードウェア、ソフトウェア、又はそれらの種々の組合せを用いて実装されても良い。
The
特定の実施形態では、制御システム200は、人(つまり、ユーザ)と相互作用し、光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良い。例えば、制御システム200は、ユーザからの光信号送信経路に関するデータの受信を実現するために及びユーザに結果を出力するために、1又は複数の入力装置及び出力装置を有し又はそれらに結合されても良い。1又は複数の入力又は出力装置(図示しない)は、キーボード、マウス、タッチパッド、マイクロフォン、ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、オーディオスピーカ、等を有しても良いが、これらに限定されない。代替又は追加で、制御システム200は、例えばネットワーク230を介して、別のコンピューティング装置又はネットワーク要素のような装置から光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良い。
In certain embodiments, the
図2に示すように、幾つかの実施形態では、発見モジュール212は、光ネットワークにおける光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良く、近隣及び近隣同士の間のリンクの発見を担っても良い。言い換えると、発見モジュール212は、発見プロトコルに従って発見メッセージを送信しても良く、光信号送信経路に関するデータを受信しても良い。幾つかの実施形態では、発見モジュール212は、特に、ファイバ種類、ファイバ長、コンポーネントの数及び種類、データレート、データの変調フォーマット、光信号の入力パワー、信号搬送波長(つまり、チャネル)の数、チャネル間隔、トラフィック要求、及びネットワークトポロジ、のような特徴を決定しても良いが、これらに限定されない。
As shown in FIG. 2, in some embodiments, the
図2に示すように、ルーティングモジュール210は、光ネットワーク101のような光ネットワークの中の種々のノードにリンク接続性情報を伝搬することを担っても良い。特定の実施形態では、ルーティングモジュール210は、リンク帯域幅可用性を含み得る、トラフィックエンジニアリングをサポートするためのリソース情報をデータベース204に移植しても良い。したがって、データベース204は、ルーティングモジュール210により、光ネットワークのネットワークトポロジを決定するのに有用な情報を移植されても良い。
As shown in FIG. 2, the
経路計算エンジン202は、光信号送信経路の送信特性を決定するために、ルーティングモジュール210によりデータベース204に提供される情報を用いるよう構成されても良い。光信号送信経路の送信特性は、特に、色分散(chromatic dispersion:CD)、非線形(nonlinear:NL)効果、偏光モード分散(polarization mode dispersion:PMD)及び偏光依存損失(polarization dependent loss:PDL)のような偏光効果、並びに自然放出雑音(amplified spontaneous emission:ASE)のような送信劣化因子が、光信号送信経路内で光信号にどれ位影響を与え得るかについての見識を提供しても良い。光信号送信経路の送信特性を決定するために、経路計算エンジン202は、送信劣化因子の間の相互作用を検討しても良い。種々の実施形態では、経路計算エンジン202は、特定の送信劣化因子の値を生成しても良い。経路計算エンジン202は、光信号送信経路を記述するデータをデータベース204に更に格納しても良い。
The
図2で、シグナリングモジュール206は、光ネットワーク101のような光ネットワークにかえるエンド−エンドサービスを設定、変更、及び取り壊しに関連する機能を提供しても良い。例えば、光ネットワーク内のイングレスノードがサービス要求を受信すると、制御システム100は、シグナリングモジュール206を用いて、帯域幅、コスト、等のような異なる基準に従って最適化され得る経路計算エンジン202からのネットワーク経路を要求しても良い。所望のネットワーク経路が識別されると、次に、シグナリングモジュール206は、要求されたネットワークサービスを確立するために、ネットワーク経路に沿って個々のノードと通信しても良い。異なる実施形態では、シグナリングモジュール206は、ネットワーク経路に沿ってノードへ及びノードから後続の通信を伝搬するために、シグナリングプロトコルを用いても良い。
In FIG. 2, the
制御システム200の動作では、光経路計算の特徴は、エンド−エンドの到達可能経路の計算を有しても良い。前述のように、直接到達可能経路は、送信元ノードと宛先ノードとの間で光信号が純粋に光コンポーネントを通じて送信され受信される光ネットワークにおける送信元ノードと宛先ノードとの間の経路を表しても良い。このような直接到達可能経路は、例えば、本願明細書で単に「再生器」と称されるOEO再生器を用いた光信号の電気的再生を宛先に到達する前に含む送信元ノードと宛先ノードとの間の間接到達可能経路とは対照的であっても良い。間接到達可能経路は、複数の再生器を有しても良い。したがって、エンド−エンド到達可能経路は、送信元ノードから、第1の再生器ノードまで、少なくとも1つの第2の再生器ノードまで、及び最終的には宛先ノードまでの経路を有しても良い。経路計算エンジン202は、待ち時間及びコストのような他の経路制約を満たすことと共に、最小限の又は特に指定された数の再生器を統合するエンド−エンド到達可能経路を発見するよう構成されても良い。
In operation of the
経路計算エンジン202は、エンド−エンド到達可能経路計算を決定するために、グラフ変換を実行するよう更に構成されても良い。グラフ変換は、光ネットワークの物理コンポーネントから初めに決定された物理トポロジに仮想リンクを追加することを含み得る。仮想リンクは、、2つのノードが再生器の介入無しに光学的に到達可能なように、2つのノードを接続するリンクを表し得る。ノード対を光学的に到達可能に接続する全ての仮想リンクがグラフトポロジに追加された後に、元のトポロジは、到達可能性グラフに変換されても良い。その後、最小数の再生器を要求するエンド−エンド到達可能経路を得るために最小ホップルーティングが実行されても良い。このような機能を実行するために、計算負荷の多い経路アルゴリズムが経路計算エンジン202により用いられ、所望の数及び種類の到達可能経路を得る。しかしながら、このようなグラフ変換に基づくエンド−エンド到達可能経路計算を実行するために経路計算エンジン202を構成することは、大規模なグラフ理論及びルーティングアルゴリズムの使用を伴う。これは、扱うのに複雑であり且つ負担になる。
The
さらに、経路計算エンジン202は、グラフ変換に依存するのではなく、マトリックス演算に基づく到達可能性マトリックス型光経路計算を実行するよう構成されても良い。したがって、経路計算エンジン202は、対応する到達可能性グラフを表すために到達可能性マトリックスを用い、マトリックス演算に基づいて光経路計算を実行するよう構成されても良く、したがって、複雑なグラフ変換及びルーティングアルゴリズムを回避し得る。到達可能性マトリックスに基づく光経路計算を用いることにより、経路計算エンジン202は、少ない光工学的複雑性で構成され得る。さらに、経路計算エンジン202は、光ネットワーク101の種々の部分の光経路計算機能を集約しても良い。さらに、経路計算エンジン202は、光ネットワーク101におけるSDN(software−defined network)を可能にするために、制御システム200に抽象化光ネットワークビューを提供しても良い。制御システム200及び経路計算エンジン202は図2に単一要素として示されるが、経路計算エンジン202により実行される光経路計算は、モジュラー化され実装され、スケーラブル且つ複数の装置(図示しない)に渡り並列的方法で展開されて、変化するサイズ又はノード複雑性の光ネットワークにおいて経路計算をサポートしても良いことが理解される。
Further, the
本願明細書に更に詳述されるように、動作中、制御システム200は、メモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算のために用いられても良い。具体的には、経路計算エンジン202は、到達可能性マトリックスを用いるマトリックス演算に基づく光経路計算を実行するために用いられても良い。さらに、経路計算エンジン202は、一連の到達可能性マトリックスRM^iに格納されるとき、全ての情報又は等価な情報を保持し得る単一のマトリックスMを用いて、メモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算を実行しても良い。この方法では、本願明細書に開示のメモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算は、一連の到達可能性マトリックスRM^i、i=1,...,R当たりの(例えば経路計算エンジン202による)計算リソースの量を削減できる。ここで、iは個々の到達可能性マトリックスRM^iにより示される最小ホップ数であり、Rは、所与のネットワークトポロジにおける合計ノード数のようなiの上限である。計算リソースは、計算の実現性の決定要因であり得るメモリ量又は計算効率を含み得る。特に、Nが比較的大きいとして、数千個のノードのようなN個のノードを有する大規模ネットワークでは、本願明細書に開示のようなメモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算は、計算上扱いやすい方法で、全系列の到達可能性マトリックスRM^iの計算又は所望の時間における到達可能性マトリックスRM^iのうちの任意の所望の1つの計算を可能にし、特に光ネットワークプロビジョニングに関連するリアルタイムアプリケーションにとって、このような光経路計算を実現可能に又は経済的に実現可能にする。
As described in further detail herein, during operation, the
具体的には、マトリックスMの要素値は、例えば、光ネットワーク101における所望の送信元ノードから所望の宛先ノードまでの全光経路を形成するために連結され得る全ての光経路の数(つまり、ホップ)を示すmijであり得る。特定の実施形態では、mijは、1に、ノードi及びノードjが再生器を用いて到達可能であるとき、ノードiをノードjに接続する再生器の最小数を加えた値を有しても良い。ノードiとノードjが任意の数の再生器を用いて到達可能ではないとき、mijはゼロ(0)の値を有しても良い。以下に説明するように、種々の実施形態では、i=jのとき、mijは0又は1であっても良い。このように、マトリックスMは、Mの前の値(又は前の反復)が情報損失無しにMの現在の値(又は現在の反復)で上書きされ得る所謂「適所」メモリ消費を用いて計算され得る。計算効率の良い(少なくともO(N^3))、Mを計算する第1のアルゴリズムは、図3に関して更に詳述される。 Specifically, the element values of the matrix M are, for example, the number of all optical paths that can be concatenated to form all the optical paths from a desired source node to a desired destination node in the optical network 101 (ie, M ij indicating hop). In a particular embodiment, m ij has a value of 1, plus the minimum number of regenerators that connect node i to node j when node i and node j are reachable using regenerators. May be. When node i and node j are not reachable using any number of regenerators, m ij may have a value of zero (0). As described below, in various embodiments, m ij may be 0 or 1 when i = j. Thus, the matrix M is calculated using so-called “in-place” memory consumption, where the previous value (or previous iteration) of M can be overwritten with the current value (or current iteration) of M without information loss. obtain. A first algorithm for calculating M that is computationally efficient (at least O (N ^ 3)) is described in more detail with respect to FIG.
図3を参照すると、本願明細書に開示されるようなメモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算の例示的な一実施形態を説明するネットワークトポロジ300の一実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図示のように、ネットワークトポロジ300は、ノードA、B、C、Dを有し、これらのノード間に特定の指向性光経路302が存在する。ネットワークトポロジ300では、光経路302−1は、ノードBからノードAまでの光通信を可能にする。ネットワークトポロジ300では、光経路302−2は、ノードAからノードCまでの光通信を可能にする。ネットワークトポロジ300では、光経路302−3は、ノードCからノードDまでの光通信を可能にする。ネットワークトポロジ300では、光経路302−4は、ノードDからノードAまでの光通信を可能にする。ネットワークトポロジ300では、光経路302−5は、ノードCからノードBまでの光通信を可能にする。したがって、米国特許出願番号14/169,980に開示のように、ネットワークトポロジ300の到達可能性マトリックス(reachability matrix:RM)は、表1に与えられ得る。
表1では、及びマトリックスを示す以下の表では、行は送信元ノードを表し、列は宛先ノードを表す。したがって、表1の到達可能性マトリックスにおいて異なるノードの1の各値は、図3の指向性光経路302を示す。任意の習慣として、同じノードへの接続について表1の到達可能性マトリックス内の識別値は1であるが、他の実施形態では0であっても良い。 In Table 1 and in the following table showing the matrix, the rows represent source nodes and the columns represent destination nodes. Thus, each value of 1 for different nodes in the reachability matrix of Table 1 represents the directional light path 302 of FIG. As an optional practice, the identification value in the reachability matrix of Table 1 is 1 for connections to the same node, but may be 0 in other embodiments.
マトリックスMを計算するためのネットワークトポロジ300についてのメモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算のための第1のアルゴリズムの例示的な一実施形態を以下に更に詳細に記載する。第1のアルゴリズムは、計算効率が良く(少なくともO(N^3))、推移閉包のFloyd−Warshallアルゴリズムに基づいても良い。第1のアルゴリズムは、ネットワークトポロジ300について表1の到達可能性マトリックスで開始しても良い。第1のアルゴリズムでは、表1の到達可能性マトリックスは、表2に与えられるようなマトリックスMの開始バージョンを生じるように変更されても良い。
表2では、同じノードへの接続について表1の到達可能性マトリックスからの識別値は0に設定される。これは識別値の任意の習慣である。また、表2では、表1の到達可能性マトリックスからの0の値は、値Xを与えられる。幾つかの実施形態では、値Xは、計算上の目的で無限大(∞)に選択されても良い。所与の実施形態では、値Xは、計算上の目的で任意の他の数値より大きくなるよう選択されても良い。特定の実施形態では、値Xは、計算上の目的で変数の最大範囲になるよう選択されても良い。特定の実施形態では、値Xは、ネットワークトポロジ300について4より大きいような、光経路計算が実行されているネットワークトポロジにおけるノードの数より大きくなるよう選択されても良い。
In Table 2, the identification value from the reachability matrix of Table 1 is set to 0 for connections to the same node. This is an arbitrary practice of identification values. Also in Table 2, a value of 0 from the reachability matrix of Table 1 is given the value X. In some embodiments, the value X may be selected to be infinite (∞) for computational purposes. In a given embodiment, the value X may be selected to be greater than any other numerical value for computational purposes. In certain embodiments, the value X may be selected to be the maximum range of variables for computational purposes. In certain embodiments, the value X may be selected to be greater than the number of nodes in the network topology where the optical path calculation is being performed, such as greater than 4 for the
第1のアルゴリズムでは、マトリックスMは、マトリックスM内のマトリックス要素が各個々のマトリックス要素について2つのノード間のエンド−エンド全光接続を生成するために連結され得る全光経路の最小数を表すように、最終的に計算される。表2のマトリックスMから開始して、マトリックスMは、マトリックスMを計算するためのメモリ消費を最小化するために、連続的ステップ又は反復でin−placeで計算され得る。幾つかの実施形態では、連続的ステップは、n回の反復に渡り繰り返されても良い。幾つかの実施形態では、連続的ステップは、例えば、マトリックスMがn回の反復に達する前に収束するとき、n回より少ない反復の後に終了しても良い。nはマトリックスMが計算されているネットワークトポロジにおけるノード数であり、k=1,...,nとして、各連続的ステップk毎に、第1のアルゴリズムでのマトリックスMの計算は、表3に与えられる擬似コードにより示され得る。
表3に示す擬似コードにおいて明らかなように、第1のアルゴリズムで、繰り返されるkの各値について、表k及び列kは前のマトリックスMから変化しないままである。表3の擬似コードに基づき、表3のマトリックスMの開始バージョンに基づき、k=1について第1のアルゴリズムに従って最終的なマトリックスMを計算する第1のステップは、表4に示される。
表4で、k=1のとき、行A及び列Aは、第1のアルゴリズムの第1の反復において表3と変わらないままである。表4で、行B、列Cの要素は2に変化し、第1のアルゴリズムでネットワークトポロジ300におけるノードBからノードCに到達するのに2ホップであることを示す。表4で、行D、列Cの要素は2に変化し、第1のアルゴリズムでネットワークトポロジ300におけるノードDからノードCに到達するのに2ホップであることを示す。
In Table 4, when k = 1, row A and column A remain the same as in Table 3 in the first iteration of the first algorithm. In Table 4, the elements in row B and column C change to 2, indicating that it is 2 hops to reach node C from node B in
表3の擬似コードに基づき、表4のマトリックスMの第1の反復に基づき、k=2について第1のアルゴリズムに従って最終的なマトリックスMを計算する第2のステップは、表5に示される。
表5で、k=2のとき、行B及び列Bは、第1のアルゴリズムの第2の反復において表4と変わらないままである。表5で、行C、列Aの要素は2に変化し、第1のアルゴリズムでネットワークトポロジ300におけるノードCからノードAに到達するのに2ホップであることを示す。
In Table 5, when k = 2, row B and column B remain the same as in Table 4 in the second iteration of the first algorithm. In Table 5, the element in row C, column A changes to 2, indicating that it is 2 hops to reach node A from node C in
表3の擬似コードに基づき、表5のマトリックスMの第2の反復に基づき、k=3について第1のアルゴリズムに従って最終的なマトリックスMを計算する第3のステップは、表6に示される。
表6で、k=3のとき、行C及び列Cは、第1のアルゴリズムの第3の反復において表5と変わらないままである。表6で、行A、列Bの要素は2に変化し、第1のアルゴリズムでネットワークトポロジ300におけるノードAからノードBに到達するのに2ホップであることを示す。表6で、行A、列Dの要素は2に変化し、第1のアルゴリズムでネットワークトポロジ300におけるノードDからノードAに到達するのに2ホップであることを示す。表6で、行B、列Dの要素は3に変化し、第1のアルゴリズムでネットワークトポロジ300におけるノードBからノードDに到達するのに3ホップであることを示す。表6で、行D、列Bの要素は3に変化し、第1のアルゴリズムでネットワークトポロジ300におけるノードDからノードBに到達するのに3ホップであることを示す。
In Table 6, when k = 3, row C and column C remain unchanged from Table 5 in the third iteration of the first algorithm. In Table 6, the elements in row A and column B change to 2, indicating that it is 2 hops to reach node B from node A in
表3の擬似コードに基づき、表6のマトリックスMの第3の反復に基づき、k=4について第1のアルゴリズムに従って最終的なマトリックスMを計算する第4のステップは、表7に示される。
表7で、k=4のとき、行D及び列Dは、第1のアルゴリズムの第4の反復において表6と変わらないままである。表7で、表3の擬似コードに基づき表6からのいかなる変化も生じない。第1のアルゴリズムで上述のように、マトリックスMは、所与のネットワークトポロジにおける各個々のノ―ド対について個々の全光経路を表す最小ホップ数を示す値を保持する。マトリックスM内の各非ゼロ値(又は各非識別値)が1だけ減算されるとき、結果として生じる値は、全ての光経路により個々のノード対の各々に到達するための再生器の数を表し得る。 In Table 7, when k = 4, row D and column D remain the same as in Table 6 in the fourth iteration of the first algorithm. In Table 7, no change from Table 6 occurs based on the pseudo code in Table 3. As described above in the first algorithm, the matrix M holds values indicating the minimum number of hops representing each individual total optical path for each individual node pair in a given network topology. When each non-zero value (or each non-identifying value) in the matrix M is subtracted by 1, the resulting value gives the number of regenerators to reach each individual node pair by all optical paths. Can be represented.
マトリックスMが最終的な収束状態で計算されると、マトリックスMは、所望の到達可能性マトリックスRM^iを生成するために用いることができる。マトリックスMから到達可能性マトリックスRM^aを得るアルゴリズムは、表8Aに擬似コードとして示される。表8Aで、要素rmijは、到達可能性マトリックスRM^a内の要素であり、aは所望のホップ数であり、要素mijは、マトリックスM内の対応する要素である。表8Aの例示的なアルゴリズムでは、RM^aの要素は、ホップ数で又はそれより少なく、2ノード間の到達可能性を示すよう定められる。
表8Bには、要素が正にホップ数で到達可能性を示すために定められる、RM^aを得る別の代替アルゴリズムが示される。
したがって、マトリックスMが計算されると、表8A又は8Bのアルゴリズムに基づき、メモリ消費を含む比較的少ない計算リソースにより、任意の到達可能性マトリックスRM^aが生成され得る。 Thus, once the matrix M is computed, any reachability matrix RM ^ a can be generated with relatively few computational resources, including memory consumption, based on the algorithm of Table 8A or 8B.
例えば表6から第1のアルゴリズムでネットワークトポロジ300について以上で計算されたマトリックスMを用いたa=1についての表8Aのアルゴリズムの第1の例示的な計算は、表9に与えられる。留意すべきことに、表9の識別値は、表8Aのアルゴリズムで使用される符号変換により1になっている。
例えば表6から第2のアルゴリズムでネットワークトポロジ300について以上で計算されたマトリックスMを用いたa=2についての表8Aのアルゴリズムの第2の例示的な計算は、表10に与えられる。留意すべきことに、表10の識別値は、表8Aのアルゴリズムで使用される符号変換により1になっている。
ネットワークトポロジ300について表1のRM^1から開始して各連続的マトリックスM(a)を計算する第2のアルゴリズムは、表11の擬似コードにより示される。第2のアルゴリズムでは、aの各連続的な値について、M(a)は、到達可能性マトリックスRM^1によるブール行列乗算を用いて乗算される。
第2のアルゴリズムでは、Mの収束が検出されると、第2のアルゴリズムは早期に終了しても良い。第2のアルゴリズムは、aが増大するにつれO(N^3)に近づいても良く、各連続的反復において要素を上書きすることによりin−placeに実行されても良い。 In the second algorithm, when the convergence of M is detected, the second algorithm may end early. The second algorithm may approach O (N ^ 3) as a increases, and may be performed in-place by overwriting elements at each successive iteration.
開示のように、異なる方法がマトリックスMを計算するために用いられても良い。 As disclosed, different methods may be used to calculate the matrix M.
マトリックスMを計算する第1の実施形態では、各到達可能性マトリックスRM^iは、全てのiについて、或いは、到達可能性マトリックスが収束するまで(又は自己増殖で変化しなくなるまで)、予め計算されても良い。次に、全てのマトリックスRM^iの中の情報は、マトリックスMに符号化されても良い。マトリックスMを計算する第1の実施形態では、全ての個々の到達可能性マトリックスRM^iはメモリ内に共存しても良い。 In the first embodiment of calculating the matrix M, each reachability matrix RM ^ i is pre-computed for all i or until the reachability matrix converges (or no longer changes with self-growth). May be. Next, the information in all the matrices RM ^ i may be encoded into the matrix M. In the first embodiment for calculating the matrix M, all individual reachability matrices RM ^ i may coexist in the memory.
上述の第1のアルゴリズム又は第2のアルゴリズムを用いてマトリックスMを計算する第2の実施形態では、初期到達可能性マトリックスRM^1は開始点として用いられても良い。次に、in−place計算は、推移閉包を計算することにより、最終マトリックスMを得るために、RM^1から開始して連続的マトリックスに対して実行されても良い。最終マトリックスMは、全ての到達可能性マトリックスRM^iからの情報を有しても良い。マトリックスMを計算する第2の実施形態では、計算速度及びメモリ消費は削減され、必要な計算リソースを低減できる。 In the second embodiment in which the matrix M is calculated using the first algorithm or the second algorithm described above, the initial reachability matrix RM ^ 1 may be used as a starting point. An in-place calculation may then be performed on the continuous matrix starting from RM ^ 1 to obtain the final matrix M by calculating the transitive closure. The final matrix M may have information from all reachability matrices RM ^ i. In the second embodiment for calculating the matrix M, the calculation speed and memory consumption are reduced, and the required calculation resources can be reduced.
図4を参照すると、本願明細書に開示されるようなメモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算の例示的な一実施形態を説明するネットワークトポロジ400の一実施形態の選択された要素のブロック図が示される。図示のように、ネットワークトポロジ400は、送信元ノードS及び宛先ノードD、並びに円として示される複数の他のネットワークノードを有する。ネットワークトポロジ400におけるネットワークノードの位置は、ネットワークノードの相対的な位置を示し、ネットワークトポロジは縮尺通りに示されない。ネットワークトポロジ300について上述のように、マトリックスMは、説明の明確さのために図4では省略されているネットワークトポロジ400におけるノード間の光経路の物理ネットワークトポロジに基づき、ネットワークトポロジ400について計算されても良い。マトリックスMは、ネットワークトポロジ400における任意のノード対を接続するために用いられる再生器の数を決定することを可能にし得る。したがって、マトリックスMは、ネットワークトポロジ400における送信元ノードSと宛先ノードDとの間の所望の光経路について可能な再生器位置を見付けるために用いられても良い。
Referring to FIG. 4, a block diagram of selected elements of one embodiment of a
初めに、マトリックスMは、図3に関して上述したように、ネットワークトポロジ400の到達可能性マトリックスRM^1及びRM^2を生成するために用いられても良い。次に、ネットワークトポロジ400におけるノードの第1のセット402は、マトリックスMから得られた到達可能性マトリックスRM^1及びRM^2から識別されても良い。ここで、第1のセット402は、宛先ノードDから1ホップで且つ送信元ノードSから2ホップで到達可能なノードを含む。次に、ネットワークトポロジ400におけるノードの第2のセット404は、マトリックスMから得られた到達可能性マトリックスRM^1及びRM^2から識別されても良い。ここで、第2のセット404は、第1のセット402から1ホップで且つ送信元ノードSから1ホップで到達可能なノードを含む。
Initially, matrix M may be used to generate reachability matrices RM ^ 1 and RM ^ 2 of
第1のセット402及び第2のセット404が識別された後、送信元ノードSと宛先ノードDとの間のエンド−エンド接続は、第2のセット404及び第1のセット402を用いて識別されても良い。第2のセット404は、送信元ノードSからの可能な第1のホップ位置を表しても良い。一方、第1のセット402は、宛先ノードDからの可能な第1のホップ位置を表しても良い。次に、第2のセット404から第1のセット402へのの第1のホップ位置が識別されても良い。このように、送信元ノードSと宛先ノードDとの間の可能なエンド−エンド接続が識別されても良い。可能なエンド−エンド接続は、所望の接続を選択するために種々の基準を用いて評価され得る送信元ノードSと宛先ノードDとの間の種々の可能な接続を表しても良い。留意すべきことに、ノードのセットを選択するための手順の反復数は、送信元ノードS及び宛先ノードDの対について、マトリックスMの中の値により境界を定められても良い。 After the first set 402 and the second set 404 are identified, the end-to-end connection between the source node S and the destination node D is identified using the second set 404 and the first set 402. May be. The second set 404 may represent possible first hop positions from the source node S. On the other hand, the first set 402 may represent possible first hop positions from the destination node D. Next, a first hop location from the second set 404 to the first set 402 may be identified. In this way, possible end-to-end connections between the source node S and the destination node D may be identified. A possible end-to-end connection may represent various possible connections between a source node S and a destination node D that can be evaluated using various criteria to select a desired connection. It should be noted that the number of iterations of the procedure for selecting a set of nodes may be bounded by the values in matrix M for the source node S and destination node D pairs.
図5を参照すると、メモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算のための方法500の一実施形態の選択された要素のフローチャートが示される。方法500は、本願明細書に開示のような例示的な実施形態では、経路計算エンジン202によりマトリックスMを用いた光経路計算のために実施されても良い。留意すべきことに、方法500で記載される特定の動作は、異なる実施形態では任意であっても良く或いは再配置されても良い。
Referring to FIG. 5, a flowchart of selected elements of one embodiment of a
方法500は、光ネットワークにおける各ノード対について到達可能性マトリックスRM^1を計算することにより開始しても良い(動作502)。到達可能性マトリックスRM^1に基づき、各ノード対について、in−placeアルゴリズムを用いてマトリックスMにおける個々のノード対の間の全ての光経路の最小数を計算する(動作504)。動作504は、マトリックスMの連続的反復について反復的in−place計算を実行するために、推移閉包アルゴリズムを適用するステップを有しても良い。一方、反復的in−place計算は、光ネットワーク内のノード数に対応する最大反復数の間、実行されても良い。動作504は、図3に関して上述した第1のアルゴリズム又は第2のアルゴリズムを用いて実行されても良い。マトリックスMの中の各ノード対の間の全光経路の最小数に基づき、各ノード対の再生器の最小数が決定される(動作506)。動作506で決定された再生器の最小数は、マトリックスMの非ゼロ値について、マトリックスM内の個々の値から1を減算したものであっても良い。送信元−宛先の対は、1より大きいマトリックスM内の値を有し選択されても良い(動作508)。送信元ノードと宛先ノードとの間の可能な光経路が決定され(動作510)、可能な光経路は、送信元−宛先の対についての再生器の最小数を有する。送信元ノードと宛先ノードとの間の可能な光経路は、所望の光経路を選択するために評価されても良い(動作512)。
図6を参照すると、メモリ効率の良いマトリックスに基づく光経路計算のための方法600の一実施形態の選択された要素のフローチャートが示される。方法600は、本願明細書に開示のような例示的な実施形態では、経路計算エンジン202によるマトリックスMを用いた光経路計算のために実施されても良い。方法600は、図5の方法500における動作510の一実施形態を表し得る。留意すべきことに、方法600で記載される特定の動作は、異なる実施形態では任意であっても良く或いは再配置されても良い。
Referring to FIG. 6, a flowchart of selected elements of one embodiment of a
方法600は、方法500の動作508の後に、GをマトリックスMの中の送信元−宛先の対の再生器の最小数とし(動作602)、H=1とする(動作602)ことにより、始まっても良い。次に、方法600は、動作604、606及び608で反復手順を実行しても良い。ここで、「ノードの次のセット」への参照は、反復手順におけるノードのセットの反復的インスタンスを指定するために用いられる。光ネットワーク内のノードの次のセットが決定される(動作604)。ノードの次のセットは、宛先ノードからHホップを用いて、及び送信元ノードからGホップを用いて、到達可能である。次に、Gはデクリメントされても良く(動作606)、Hはインクリメントされても良い(動作608)。次に、G=0か否かの決定が行われても良い(動作608)。G≠0のとき、動作608の結果はNOであり、方法600は動作604にループバックしても良い。G=0のとき、動作608の結果はYESであり、ノードのセットに基づき、送信元ノードと宛先ノードとの間の可能な光経路が生成されても良い(動作610)。可能な光経路は、送信元−宛先の対のための最小数の再生器を含む。動作610の後、方法600は、方法500の動作512へ進んでも良い。
上述のように、到達可能性マトリックスを用いた行列演算に基づき光経路計算を実行するとき、光経路の望ましさ又は経済的実現性を評価するために例えば経路計算エンジン202により消費されるメモリ量は、このような計算を実行する際の制約因子であり得る。光経路は、図4に関して上述したように、再生器位置の最適解を決定するために評価されても良い。したがって、マトリックスMのin−place計算について上述した方法は、Nを数千個のノードのような比較的大きな値としてN個のノードを有する大規模ネットワークでも、光経路計算を実行する計算上の扱いやすさを実現できる。図3〜6に関して上述のように、可能な光経路は、再生器段の階層的編成を表しても良い、図4の第1のセット402及び第2のセット404と共に識別された可能な再生器位置と一緒に、識別されても良い。
As described above, when performing optical path computation based on matrix operations using reachability matrices, for example, the amount of memory consumed by the
以下に更に詳細に記載するように、識別された可能な光経路及び再生器段に基づき、可能な光経路から特定の光経路を選択するために階層的誘導検索が実行されても良い。階層的誘導検索は、ノード同士を接続する光経路グループ(optical path group:OPG)と共に送信元ノードと宛先ノードとの間の識別された再生器段を含む階層的誘導検索(hierarchical guided search:HGS)グラフを利用しても良い。記載されるように、階層的誘導検索は、可能な再生器位置情報、並びにノード間の光経路の最小コスト情報を利用しても良い。 As described in more detail below, a hierarchical guided search may be performed to select a specific light path from the possible light paths based on the identified possible light paths and regenerator stages. Hierarchical guided search (HGS) includes identified regenerator stages between a source node and a destination node together with an optical path group (OPG) connecting the nodes. ) A graph may be used. As described, the hierarchical guided search may utilize possible regenerator location information as well as minimum cost information of the optical path between nodes.
光経路グループは、所与のノード対の間の単一方向の1又は複数の全光経路(all−optical path:OP)を集合的に表しても良い。したがって、マトリックスM内の各マトリックス要素は、単一の光経路グループを表しても良い。Mのマトリックス要素がゼロに等しい場合、対応する光経路グループは、光経路の空集合を表す。光経路は、それぞれ、物理光リンクの種々の系列、及び光ノードを有しても良い。ネットワークを通じる光経路が辿る特定のルートは異なっても良い。あるレベルの冗長性を用いたネットワーク保護が望ましい幾つかのアプリケーションでは、特定のレベルの分離性(disjointness)を特色とする光経路の対(又は、より一般的には、n重の光経路若しくはエンド−エンド接続)が用いられても良い。本願明細書で用いられるように、「分離性(disjointness)」は、ネットワーク内の特定の光リソースへの排他的アクセスを有する(又は特定の光リソースを共有しない)ことを表す。例えば、光経路グループ内で、ノード分離(node−disjoint)光経路は、送信元及び宛先ノードを除いて、異なる光ノードのみを通過しても良い(又はいかなる共有ノードも通過しなくても良い)。リンク分離(Link−disjoint)光経路は、異なる光リンクのみを通過しても良い(又は、いかなる共有光リンクも通過しなくても良い)。特定の分離光経路は、ノード分離及びリンク分離の両方として定められても良い。 An optical path group may collectively represent one or more all-optical paths (OP) in a single direction between a given pair of nodes. Thus, each matrix element in matrix M may represent a single light path group. If the matrix elements of M are equal to zero, the corresponding optical path group represents an empty set of optical paths. Each optical path may have various series of physical optical links and optical nodes. The particular route that the optical path through the network follows may be different. In some applications where network protection with a certain level of redundancy is desired, a pair of optical paths featuring a specific level of disjointness (or more generally, n-fold optical paths or End-to-end connection) may be used. As used herein, “disjointness” refers to having exclusive access to (or not sharing) a particular optical resource in the network. For example, within an optical path group, a node-disjoint optical path may only pass through different optical nodes (or no shared nodes) except for the source and destination nodes. ). Link-disjoint optical paths may only pass through different optical links (or may not pass through any shared optical links). A particular separation optical path may be defined as both node separation and link separation.
ノード分離である2つのエンド−エンド接続では、経路計算において関心のある主要な特徴は、エンド−エンド接続の送信元及び宛先ノードが供給され得る場合でも、いかなる再生器ノードも共有しないエンド−エンド接続を有しても良い。経路計算において関心のある第2の特徴は、エンド−エンド接続に含まれる光経路の各々がノード分離でもあることであっても良い。リンク分離である2つのエンド−エンド接続では、各接続における光経路セットは、相互にリンク分離である。 With two end-to-end connections that are node-separated, the main feature of interest in path computation is the end-to-end that does not share any regenerator node, even if the source and destination nodes of the end-to-end connection can be supplied. You may have a connection. A second feature of interest in path computation may be that each of the optical paths included in the end-to-end connection is also a node separation. With two end-to-end connections that are link-separated, the optical path set at each connection is link-separated from each other.
異なる送信元及び宛先ノードを有する光経路グループはノード分離又はリンク分離である可能性がより高いが、分離性は、異なる送信元又は宛先ノードにより保証されなくても良い。したがって、ノード分離又はリンク分離であるエンド−エンド接続の十分な条件ではなく、エンド−エンド接続の再生器ノード分離性が要求され得る。留意すべきことに、種々の実施形態では、他の種類の分離性が定められ、共通ルートを供給しないリンクのような光経路計算における制約として用いられても良い。 Optical path groups with different source and destination nodes are more likely to be node separation or link separation, but the isolation may not be guaranteed by different source or destination nodes. Thus, regenerator node isolation of end-to-end connections may be required rather than sufficient conditions for end-to-end connections that are node or link isolation. It should be noted that in various embodiments, other types of separability may be defined and used as constraints in optical path calculations such as links that do not provide a common route.
次に、階層的誘導検索は、階層的誘導検索(HGS)状態ツリーを用いて進められる。HGS状態ツリーは、階層的選択を可能にし得る。階層的選択では、可能な再生器ノードが識別された後に、同じ送信元及び宛先ノードを有する複数の光経路を含む光経路グループは、評価され、最小コスト情報に基づき選択されても良い。光経路グループが各分離経路について選択されると、各光経路グループ内からの光経路が選択されても良い。この処理中、可能な解の削除は、検索処理において検索空間を早期に縮小することにより、計算上の扱いやすさを更に向上し得る。例えば、特定の光経路又は光経路グループが分離していないと発見されると直ぐに、このような可能な選択肢は解空間から削除されても良い。特定の実施形態では、A*アルゴリズムは、可能な光経路を検索又は評価するために用いられても良い。 Next, the hierarchical guided search proceeds using a hierarchical guided search (HGS) state tree. The HGS state tree may allow hierarchical selection. In hierarchical selection, after a possible regenerator node is identified, an optical path group that includes multiple optical paths with the same source and destination nodes may be evaluated and selected based on minimum cost information. When an optical path group is selected for each separation path, an optical path from within each optical path group may be selected. During this process, the removal of possible solutions can further improve computational ease by reducing the search space early in the search process. For example, such possible options may be deleted from the solution space as soon as a particular light path or group of light paths is found not separated. In certain embodiments, the A * algorithm may be used to search or evaluate possible light paths.
上述のように、分離性は、可能な又は利用可能な光経路からの特定の光経路の選択において用いられるポリシ制約の一例を表し得る。接続の待ち時間、距離、及び電力消費は、コストメトリックとしても言及される経済的制約の例である。経済的制約は、コスト関数を用いた検索中に、評価され最小化され施行されても良い。ポリシ制約は、特定の可能な解の削除により施行されても良い。 As described above, separability may represent an example of policy constraints used in the selection of a particular light path from possible or available light paths. Connection latency, distance, and power consumption are examples of economic constraints that are also referred to as cost metrics. Economic constraints may be evaluated, minimized and enforced during a search using a cost function. Policy constraints may be enforced by deleting certain possible solutions.
図7Aを参照すると、HGSグラフ700の一実施形態の選択された要素が示される。特定の実施形態では、HGSグラフ700は、図4に示すネットワークトポロジ400の一実施形態を表しても良い。留意すべきことに、HGSグラフ700は、説明目的で示される例示的な実施形態であり、HGSグラフの他の実施形態は、より少ない又は多い要素及び情報を有しても良い。
Referring to FIG. 7A, selected elements of one embodiment of the
図7Aで、HGSグラフ700は、送信元ノードSと宛先ノードDとの間の光経路グループ704を示す。光経路グループ704は、中間ノードB及びCを有する再生器段1(RS1)、並びに中間ノードF及びGを有する再生器段2(RS2)、に関して階層的に配置される。例えば、RS1は図4の第2のセット404に対応しても良く、一方、RS2は図4の第1のセット402に対応しても良い。HGSグラフ700内の各光経路グループ704は、光経路の数及び各光経路のコストメトリックを示す光経路情報を注釈される。本願明細書で用いられるように、コストメトリックは、待ち時間、距離、ハードウェアコスト、電力消費、所望の最小帯域幅からの超過帯域幅、超過光ペナルティ許容範囲、又はそれらの異なる組合せのような経済的制約を示しても良い。コストメトリックは、本願明細書で、説明の明確さを目的として、光経路同士の相対的コストの整数メトリックとして用いられる。留意すべきことに、異なる実施形態では、実際の金銭的コストを示す実数値のようなより精細なコストメトリックが用いられても良い。具体的には、光経路グループ704−1は、それぞれコストメトリック2及び3を有する送信元ノードSとノードBとの間の2つの全光経路を有する。光経路グループ704−2は、それぞれコストメトリック3、5及び6を有する送信元ノードSとノードCとの間の3つの全光経路を有する。光経路グループ704−3は、それぞれコストメトリック2及び4を有するノードBとノードFとの間の2つの全光経路を有する。光経路グループ704−4は、それぞれコストメトリック1を有する送信元ノードBとノードGとの間の1つの全光経路を有する。光経路グループ704−6は、それぞれコストメトリック4及び7を有するノードFと宛先ノードDとの間の2つの全光経路を有する。光経路グループ704−7は、それぞれコストメトリック2及び9を有するノードGと宛先ノードDとの間の2つの全光経路を有する。−HGSグラフ700内のコストメトリック情報に基づき、各ノードから宛先ノードDへの最小コストメトリックは、表12に与えられ、図7Aの各個々のノードの隣の菱形の中に示される。ここで、宛先ノードD自体は省略されている。
図7Bを参照すると、HGSグラフ状態ツリー701の一実施形態の選択された要素が示される。所与の実施形態では、HGS状態ツリー701は、図7Aに示されるHGSグラフ700に基づいても良い。留意すべきことに、HGS状態ツリー701は、説明目的で示される例示的な実施形態であり、HGS状態ツリーの他の実施形態は、より少ない又は多い要素及び情報を有しても良い。
Referring to FIG. 7B, selected elements of one embodiment of the HGS
HGS状態ツリー701では、階層的検索及び決定処理は、HGSグラフ700に基づき、送信元ノードSから宛先ノードDへの最低コスト光経路を決定する。したがって、HGS状態ツリー701の葉は光経路グループ704を表し、一方、HGS状態ツリー701の線は連続的光経路グループ704の選択を表す。ここで、実線は選択された光経路グループを示し、破線は選択されていない光経路グループを示す。
In the
HGS状態ツリー701では、送信元ノードSから開始して、第1の決定は、ノードBへの光経路グループ704−1又はノードCへの光経路グループ704−2を利用可能なコストメトリック情報に基づき選択するために行われても良い。ノードB及びCの両方からの残りのコストメトリック(表12も参照)は3であり、送信元ノードSから宛先ノードDまでの全体的な最低コスト見積もりは5である。したがって、送信元ノードSから、第1の決定は、RS1への最低コストの全光経路を選択するために行われても良い。HGSグラフ700から明らかなように、光経路グループ704−1は、コストメトリック2及び3を有する光経路を有し、一方、光経路グループ704−2は、コストメトリック3、5、6を有する光経路を有する。したがって、光経路グループ704−1からのOP(2)は、第1の決定でRS1に選択される。第1の決定の結果として、光経路グループ704−2は選択されず、光経路グループ704−5も第1の決定で削除される。
In the
次に、光経路グループ704−1 OP(2)から、HGS状態ツリー701において、ノードBから、ノードFへの光経路グループ704−3の中から選択するために、又はノードGへの光経路グループ704−4を選択するために、第2の決定が行われても良い。ノードFからの残りのコストメトリックは4であり、ノードGからの残りのコストメトリックは2であり、ノードGが好ましい。さらに、光経路グループ704−4の中で、RS2における最低コスト光経路はOP(1)であり、ノードGが好ましい。したがって、ノードBから、第2の決定が行われて、RS2への最低コストの全光経路を選択しても良く、光経路グループ704−4からOP(1)がRS1への第1の決定で選択される。第2の決定の結果として、光経路グループ704−3は選択されず、光経路グループ704−6も第2の決定で削除される。
Next, from the optical path group 704-1 OP (2), in the
最後に、第3の決定が行われて、ノードGから宛先ノードDまでの光経路グループ704−7を選択する。ここで、OP(2)が最低コストの全光経路として選択される。したがって、ノードBから、第2の決定が行われて、RS2への最低コストの全光経路を選択し、光経路グループ704−4からOP(1)がRS2への第3の決定で選択される。第3の決定は、送信元ノードSから宛先ノードDまでの全体コストメトリック5をもたらす。これは、最低コストメトリックの光経路が選択されることを裏付ける。 Finally, a third decision is made to select the optical path group 704-7 from node G to destination node D. Here, OP (2) is selected as the lowest cost all-optical path. Therefore, from a Node B, a second determination is performed, selects all optical paths of the lowest cost to the RS 2, the optical path group 704-4 OP (1) is in the third decision to RS 2 Selected. The third decision results in an overall cost metric 5 from the source node S to the destination node D. This confirms that the light path with the lowest cost metric is selected.
HGS状態ツリー701を用いる決定のための上述の手順は、説明の明確さのために提示され、単一の最低コストメトリック光経路を得るためにHGSグラフ700内の情報がどのように利用されるかを示した。これは、光経路間の分離性の問題を導入しない。送信元ノードSと宛先ノードDとの間の追加光経路が望ましいとき、上述の手順は、前に選択された光経路及び前に選択された再生器ノードを削除して、追加光経路を得るために繰り返されても良い。留意すべきことに、ノードの削除は一時的、例えば、HGSグラフ700内の情報を処理する所与の反復の間、であっても良く、前に削除されたノードは後の試みで再検討されても良い。
The above procedure for decisions using the
しかしながら、HGS状態ツリー701を用いるとき、光経路又は光経路グループを選択するときに分離光経路の検討が導入されても良い。上述のように、異なる光経路グループ内の光経路は、物理ネットワークトポロジのために完全に分離していなくても良い。特に、送信元ノードSと宛先ノードDとの間のNタプル分離光経路のような複数の光経路を選択するとき、HGS状態ツリー701のOPG葉の切り落としは、全ての光経路が選択された後に分離性が評価される従来のアプローチと比べて、階層的誘導検索の効率を向上するために効果的なメカニズムであり得る。Nタプル分離光経路は、種々の実装の光ネットワークの現実世界の提供において望ましい。例えば、高度なネットワーク可用性又は信頼性が望ましいとき、2タプル分離である運用経路及び保護経路が望ましい。
However, when using the
HGS状態ツリー701では、各葉で連続的光経路の間で及び宛先ノードへの残りのコストメトリックに基づき選択するとき、分離性が検討されても良い。このように、分離性の評価は、所与の時間において検討される限られた数の光経路により、より効率的にされる。2つの光経路が非分離であると分かると、コストメトリックに基づく選択は、分離である可能性のある残りの光経路の中で行われても良い。特定の実施形態では、最大分離度のような追加基準は、例えば、HGS検索ツリー701を用いる手順に適用されても良い。この方法では、HGSグラフ700及びHGS状態ツリー701を用いる階層的誘導検索は、Nタプル分離光経路の所望の分離度について、最低コスト光経路を得ても良い。
In the
図8を参照すると、階層的誘導検索を用いた光経路評価のための方法800の一実施形態の選択された要素のフローチャートが示される。方法800は、本願明細書に開示のような例示的な実施形態では、経路計算エンジン202による光経路計算のために実施されても良い。特定の実施形態では、方法800は、方法500の動作512(図5を参照)の一実施形態であっても良い。方法800は、種々の実施形態ではHGSグラフ700(図7を参照)を用いて実行されても良い。留意すべきことに、方法800で記載される特定の動作は、異なる実施形態では任意であっても良く或いは再配置されても良い。
Referring to FIG. 8, a flowchart of selected elements of one embodiment of a
方法800は、マトリックスMに基づき、全光経路のセット及び送信元ノードと宛先ノードとの間の再生器段に従ってグループ化される関連ノードを生成するステップ(動作802)により開始しても良い。次に、経路計算情報は、全光経路のセットについて生成されても良い(動作804)。経路計算情報は、各光経路毎のコストメトリックであっても良い。経路計算情報に基づき、ノードコスト情報は、各ノードについて宛先ノードまで計算されても良い(動作806)。ノードコスト情報は、宛先ノードまでの各ノードの最小コストメトリックを有しても良い。次に、HGSグラフが生成されても良い(動作808)。HGSグラフは、全光経路のセット、共通ノード間の光経路を有する光経路グループ、経路コスト情報、及びノードコスト情報に関連付けられるノードを有しても良い。特定の例では、光経路は、Nタプル分離であっても良い。HGSグラフに基づき、最低コスト光経路は、送信元ノードと宛先ノードとの間で決定されても良い(動作810)。HGS状態ツリーは、処理の検索空間を最小化するために処理の早い段階で未選択ノード及び光経路を検討から取り除く処理で、最低コスト光経路を選択するために用いられても良い。複数の最低コスト光経路が決定されても良い。複数の最低コスト光経路のうちの少なくとも幾つかは、分離光経路であっても良い。
本願明細書に開示のように、ノード対の間の最小数の全光経路を示すマトリックスMは、一実施形態では推移閉包のためのアルゴリズムを用いて生成されても良い。種々の実施形態で、異なるアルゴリズム及び方法がマトリックスMを生成するために用いられても良い。推移閉包に達する収束マトリックスMが生成されると、任意の値aについて任意の対応する到達可能性マトリックスRM^aが、計算上効率的な方法でマトリックスMから得られても良い。マトリックスMは、可能な再生器配置のグループを決定するために、及び再生器の所望の系列を選択することによりエンド−エンド光経路を得るために用いられても良い。 As disclosed herein, the matrix M showing the minimum number of all optical paths between a pair of nodes may be generated using an algorithm for transitive closure in one embodiment. In various embodiments, different algorithms and methods may be used to generate the matrix M. Once a convergence matrix M that reaches transitive closure is generated, any corresponding reachability matrix RM ^ a for any value a may be obtained from the matrix M in a computationally efficient manner. The matrix M may be used to determine a group of possible regenerator arrangements and to obtain an end-to-end optical path by selecting a desired series of regenerators.
本願明細書に開示のように、マトリックスMは、可能な再生器配置のグループを決定するために、及び再生器の所望の系列を選択することにより可能なエンド−エンド光経路を得るために用いられる。次に、階層的誘導検索は、可能な光経路から所望のNタプル分離光経路を効率的に選択するために用いられても良い。階層的誘導検索は、検索を誘導するために並びに候補ノード及び光経路を検索処理の早い段階で削除するために、検索グラフ及び検索ツリーを用いても良い。 As disclosed herein, the matrix M is used to determine a group of possible regenerator arrangements and to obtain a possible end-to-end optical path by selecting a desired series of regenerators. It is done. A hierarchical guided search may then be used to efficiently select the desired N-tuple separated light path from the possible light paths. Hierarchical guided search may use a search graph and a search tree to guide the search and to delete candidate nodes and light paths early in the search process.
以上に開示した主題は、説明のためであり、限定ではないと考えられるべきである。また、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の精神及び範囲に包含される全ての変更、拡張及び他の実施形態を包含することを意図している。したがって、法により認められる最大範囲まで、本開示の範囲は、特許請求の範囲及びその等価物の最も広い許容可能な解釈により決定されるべきであり、前述の詳細な説明により限定又は制限されるべきではない。 The above disclosed subject matter is to be considered illustrative and not restrictive. Also, the appended claims are intended to cover all modifications, extensions and other embodiments that fall within the true spirit and scope of this disclosure. Thus, to the maximum extent permitted by law, the scope of the present disclosure should be determined by the broadest acceptable interpretation of the claims and their equivalents, and is limited or limited by the foregoing detailed description. Should not.
[関連出願の参照]
本出願は、米国仮出願番号第61/978,016号、2014年4月10日出願、名称「MEMORY−EFFICIENT MATRIX−BASED OPTICAL PATH COMPUTATION」の優先権を主張する。本出願は、米国仮出願番号第61/977,999号、2014年4月10日出願、名称「N−TUPLE DISJOINT OPTICAL PATH COMPUTATION」の優先権を主張する。
[Reference to related applications]
This application claims priority from US Provisional Application No. 61 / 978,016, filed April 10, 2014, and named “MEMORY-EFFICIENT MATRIX-BASED OPTICAL PATH COMPUTATION”. This application claims priority from US Provisional Application No. 61 / 977,999, filed April 10, 2014, with the name “N-TUPLE DISJOINT OPTICAL PATH COMPUTATION”.
200 制御システム
202 経路計算エンジン
204 データベース
206 シグナリングモジュール
208 プロセッサ
210 ルーティングモジュール
212 発見モジュール
214 ネットワークインタフェース
220 記憶媒体
230 ネットワーク
200
Claims (20)
光ネットワーク内のノードの全光経路到達可能性情報を有するマトリックスMに基づき、送信元ノードと宛先ノードとの間の全光経路のセットを生成するステップであって、前記全光経路は、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の最小数の再生器を有する、ステップと、
前記全光経路のセットの経路コスト情報を生成するステップであって、前記経路コスト情報は、前記全光経路のセットのコストメトリック情報を有する、ステップと、
前記経路コスト情報に基づき、前記全光経路に関連する各ノードの前記宛先ノードへのノードコスト情報を計算するステップと、
前記全光経路のセットに関連するノード、共通ノード間の光経路を有する光経路グループ、前記経路コスト情報、及び前記ノードコスト情報を有する階層的誘導検索グラフを生成するステップと、
前記階層的誘導検索グラフに基づき、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の最低コスト光経路を決定するステップと、
を有する方法。 A method for evaluating an optical path in an optical network, the method comprising:
Generating a set of all optical paths between a source node and a destination node based on a matrix M having all optical path reachability information of nodes in an optical network, the all optical paths comprising: Having a minimum number of regenerators between a source node and the destination node;
Generating path cost information for the set of all optical paths, wherein the path cost information comprises cost metric information for the set of all optical paths;
Calculating node cost information to the destination node for each node associated with the all-optical path based on the path cost information;
Generating a hierarchical guided search graph having nodes associated with the set of all optical paths, an optical path group having optical paths between common nodes, the path cost information, and the node cost information;
Determining a lowest cost optical path between the source node and the destination node based on the hierarchical guidance search graph;
Having a method.
前記階層的誘導検索グラフの中の前記送信元ノードから開始して、前記経路コスト情報及び前記ノードコスト情報に基づき、各ノードから、前記階層的誘導検索グラフ内の前記宛先ノードへ向かって各連続する再生器段への光経路グループを評価するステップであって、次の再生器段への次の光経路を選択するステップを含む、ステップ、
を更に有する、請求項1に記載の方法。 Determining the lowest cost optical path between the source node and the destination node;
Starting from the source node in the hierarchical guidance search graph, each continuous from each node toward the destination node in the hierarchical guidance search graph based on the route cost information and the node cost information Evaluating an optical path group to a regenerator stage that includes selecting a next optical path to the next regenerator stage,
The method of claim 1, further comprising:
を更に有する請求項3に記載の方法。 Deleting an unselected optical path group that has not been selected from each node from further considerations, including removing an unselected node from further considerations depending on the unselected optical path group , Steps,
The method of claim 3 further comprising:
前に選択された光経路から分離される前記次の光経路を選択するステップと、
を更に有する請求項3に記載の方法。 Evaluating the optical path group based on the path cost information, the node cost information, and separability between selected optical paths;
Selecting the next light path to be separated from a previously selected light path;
The method of claim 3 further comprising:
を更に有する請求項3に記載の方法。 Determining a plurality of lowest cost optical paths between the source node and the destination node, including the lowest cost optical path;
The method of claim 3 further comprising:
光ネットワーク内の全光経路到達可能性情報を有するマトリックスMに基づき、送信元ノードと宛先ノードとの間の全光経路のセットを生成し、前記全光経路は、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の最小数の再生器を有し、
前記全光経路のセットの経路コスト情報を生成し、前記経路コスト情報は前記全光経路のセットのコストメトリック情報を有し、
前記経路コスト情報に基づき、前記全光経路に関連する各ノードの前記宛先ノードへのノードコスト情報を計算し、
前記全光経路のセット、共通ノード間の光経路を有する光経路グループ、前記経路コスト情報、前記ノードコスト情報を有する階層的誘導検索グラフを生成し、
前記階層的誘導検索グラフに基づき、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の最低コスト光経路を決定する、
ようにさせる、
経路計算エンジン。 A path calculation engine for evaluation of an optical path in an optical network, the path calculation engine comprising the instructions executable by a processor having access to a storage medium storing instructions, the instructions comprising: In the processor,
Generating a set of all optical paths between a source node and a destination node based on a matrix M having all optical path reachability information in an optical network, wherein the all optical paths are the source node and the destination Have a minimum number of regenerators between nodes,
Generating path cost information for the set of all optical paths, the path cost information comprising cost metric information for the set of all optical paths;
Based on the path cost information, calculate node cost information to the destination node of each node related to the all-optical path,
Generating a set of all optical paths, an optical path group having optical paths between common nodes, the path cost information, and a hierarchical guidance search graph having the node cost information;
Determining a lowest cost optical path between the source node and the destination node based on the hierarchical guidance search graph;
Let the
Route calculation engine.
前記階層的誘導検索グラフの中の前記送信元ノードから開始して、前記経路コスト情報及び前記ノードコスト情報に基づき、各ノードから、前記階層的誘導検索グラフ内の前記宛先ノードへ向かって各連続する再生器段への光経路グループを評価する命令であって、次の再生器段への次の光経路を選択する命令を含む、命令、
を更に有する、請求項8に記載の経路計算エンジン。 The instruction to determine the lowest cost optical path between the source node and the destination node is:
Starting from the source node in the hierarchical guidance search graph, each continuous from each node toward the destination node in the hierarchical guidance search graph based on the route cost information and the node cost information An instruction that evaluates an optical path group to a regenerator stage that includes an instruction to select a next optical path to the next regenerator stage;
The route calculation engine according to claim 8, further comprising:
を更に有する請求項10に記載の経路計算エンジン。 An instruction to delete an unselected optical path group that has not been selected from each node from further consideration, including an instruction to delete an unselected node from further consideration depending on the unselected optical path group;
The route calculation engine according to claim 10, further comprising:
前に選択された光経路から分離される前記次の光経路を選択する命令と、
を更に有する請求項10に記載の方法。 Instructions for evaluating the optical path group based on the path cost information, the node cost information, and separability between selected optical paths;
An instruction to select the next optical path to be separated from a previously selected optical path;
The method of claim 10, further comprising:
を更に有する請求項10に記載の経路計算エンジン。 Instructions for determining a plurality of lowest cost optical paths between the source node and the destination node, including the lowest cost optical path;
The route calculation engine according to claim 10, further comprising:
光ネットワーク内の全光経路到達可能性情報を有するマトリックスMに基づき、送信元ノードと宛先ノードとの間の全光経路のセットを生成し、前記全光経路は、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の最小数の再生器を有し、
前記全光経路のセットの経路コスト情報を生成し、前記経路コスト情報は前記全光経路のセットのコストメトリック情報を有し、
前記経路コスト情報に基づき、前記全光経路に関連する各ノードの前記宛先ノードへのノードコスト情報を計算し、
前記全光経路のセット、共通ノード間の光経路を有する光経路グループ、前記経路コスト情報、前記ノードコスト情報を有する階層的誘導検索グラフを生成し、
前記階層的誘導検索グラフに基づき、前記送信元ノードと前記宛先ノードとの間の最低コスト光経路を決定する、
ようにさせ、
前記コストメトリック情報は、待ち時間、ハードウェアコスト、電力消費、超過帯域幅、及び超過光ペナルティ許容範囲から選択された光経路の少なくとも1つの特性を示す、
光ネットワーク。 An optical network having a path calculation engine for evaluation of an optical path in an optical network, the path calculation engine having the instructions executable by a processor having access to a storage medium storing instructions , The instructions to the processor,
Generating a set of all optical paths between a source node and a destination node based on a matrix M having all optical path reachability information in an optical network, wherein the all optical paths are the source node and the destination Have a minimum number of regenerators between nodes,
Generating path cost information for the set of all optical paths, the path cost information comprising cost metric information for the set of all optical paths;
Based on the path cost information, calculate node cost information to the destination node of each node related to the all-optical path,
Generating a set of all optical paths, an optical path group having optical paths between common nodes, the path cost information, and a hierarchical guidance search graph having the node cost information;
Determining a lowest cost optical path between the source node and the destination node based on the hierarchical guidance search graph;
Let
The cost metric information indicates at least one characteristic of an optical path selected from latency, hardware cost, power consumption, excess bandwidth, and excess light penalty tolerance.
Optical network.
前記階層的誘導検索グラフの中の前記送信元ノードから開始して、前記経路コスト情報及び前記ノードコスト情報に基づき、各ノードから、前記階層的誘導検索グラフ内の前記宛先ノードへ向かって各連続する再生器段への光経路グループを評価する命令であって、次の再生器段への次の光経路を選択する命令を含む、命令、
を更に有する、請求項15に記載の光ネットワーク。 The instruction to determine the lowest cost optical path between the source node and the destination node is:
Starting from the source node in the hierarchical guidance search graph, each continuous from each node toward the destination node in the hierarchical guidance search graph based on the route cost information and the node cost information An instruction that evaluates an optical path group to a regenerator stage that includes an instruction to select a next optical path to the next regenerator stage;
The optical network according to claim 15, further comprising:
を更に有する請求項16に記載の光ネットワーク。 An instruction to delete an unselected optical path group that has not been selected from each node from further consideration, including an instruction to delete an unselected node from further consideration depending on the unselected optical path group; order,
The optical network according to claim 16, further comprising:
前に選択された光経路から分離される前記次の光経路を選択する命令と、
を更に有する請求項16に記載の光ネットワーク。 Instructions for evaluating the optical path group based on the path cost information, the node cost information, and separability between selected optical paths;
An instruction to select the next optical path to be separated from a previously selected optical path;
The optical network according to claim 16, further comprising:
を更に有する請求項16に記載の光ネットワーク。 Instructions for determining a plurality of lowest cost optical paths between the source node and the destination node, including the lowest cost optical path;
The optical network according to claim 16, further comprising:
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