JP2016127354A

JP2016127354A - 光ネットワークにおけるパスに割り当てる周波数の決定装置

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Publication number: JP2016127354A
Application number: JP2014265198A
Authority: JP
Inventors: 聖也角田; Seiya Sumita; 釣谷　剛宏; Takehiro Tsuritani; 剛宏釣谷
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-07-11
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: JP6379029B2

Abstract

【課題】フラグメンテーションの発生を抑える決定装置を提供する。【解決手段】決定装置は、光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の種別を保持する保持手段と、光ネットワークで使用する総ての周波数スロットを複数の周波数スロットを含む複数のグループに分割する分割手段と、パスを設定する際に、当該パスの周波数スロット数と同じ周波数スロット数のパスを収容しているグループが存在し、かつ、当該グループに当該パスを収容可能であると、当該パスに当該グループ内の周波数スロットを割り当て、当該パスの周波数スロット数と同じ周波数スロット数のパスを収容しているグループが存在するが、当該グループに当該パスを収容できないと、パスを収容していないグループを１つ選択し、当該パスに当該選択したグループの周波数スロットを割り当てる割当手段と、を備えており、分割手段は、種別の数より多い数のグループに分割する。【選択図】図１

Description

本開示は、光ネットワークにおいて、パスの周波数を決定する決定装置に関する。

光ネットワークとして、様々な周波数帯域幅の波長パス（以下、単にパスと呼ぶ。）を使用するエラスティク光ネットワークが提案されている。なお、エラスティック光ネットワークにおいては、所定の周波数帯域幅を、周波数スロット（ＦＳ：ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｌｏｔ）とし、ＦＳの整数倍の帯域幅のパスを設定する。エラスティック光ネットワークに新たなパスを設定するには、当該パスの２つの端点間において、当該パスが必要とする連続したＦＳ数の経路が必要である。しかしながら、エラスティック光ネットワークにおいては、様々なＦＳ数のパスを設定するため、不連続なＦＳ、つまり、フラグメンテーションが生じ易い。このため、非特許文献１は、パスに必要なＦＳ数の種別数と、各ＦＳ数毎のパスの需要数に応じて全帯域を分割してＦＳ数毎のＦＳグループ（以下、ＦＳＧ）を設定し、あるパスを設定する際には、当該パスのＦＳ数に対応するＦＳＧに収容することでフラグメンテーションの発生を抑える構成を開示している。

草野太希他、"信号帯域幅毎の設定目標周波数を導入した光パス経路・周波数スロット割当法", ２０１４年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、通信講演論文集２、Ｂ−１２−１１、ｐ２８３

非特許文献１の方法は、パスに必要なＦＳ数と、各ＦＳ数のパスの需要に基づきＦＳＧを設定するものである。つまり、例えば、パスに必要なＦＳ数が２、３、４の３つであると、全帯域を３つに分割し、それぞれ、２ＦＳのパス、３ＦＳのパス、４ＦＳのパスを収容するＦＳＧとするものである。なお、各ＦＳＧの帯域は、対応するＦＳ数のパスの需要に基づき決定する。しかしながら、非特許文献１の方法では、需要予測と、実際の需要が乖離すると、フラグメンテーションが生じ易くなる。

本発明は、フラグメンテーションの発生を抑える決定装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、光ネットワークのパスに割り当てる周波数の決定装置は、前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の種別を保持する保持手段と、前記光ネットワークで使用する総ての周波数スロットを複数の周波数スロットを含む複数のグループに分割する分割手段と、パスを設定する際に、当該パスの周波数スロット数と同じ周波数スロット数のパスを収容しているグループが存在し、かつ、当該グループに当該パスを収容可能であると、当該パスに当該グループ内の周波数スロットを割り当て、当該パスの周波数スロット数と同じ周波数スロット数のパスを収容しているグループが存在するが、当該グループに当該パスを収容できないと、パスを収容していないグループを１つ選択し、当該パスに当該選択したグループの周波数スロットを割り当てる割当手段と、を備えており、前記分割手段は、前記総ての周波数スロットを、前記種別の数より多い数のグループに分割することを特徴とする。

フラグメンテーションの発生を抑えることができる。

一実施形態による周波数割り当ての説明図。一実施形態による決定装置の構成図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

まず、エラスティック光ネットワークにおいて使用する全ＦＳの数をＫとする。また、設定するパスの帯域幅の種類の数をＭとする。例えば、パスの帯域幅として２ＦＳ、３ＦＳ、４ＦＳの３つの帯域幅を使用する場合、Ｍ＝３である。ここで、前提条件として、Ｋは数百以上の値、例えば、４００以上であり、パスの帯域幅はＦＳ数で最大でも１０程度の値とする。つまり、パスの帯域幅や、その種類数（つまり、Ｍの値）は、Ｋに比べて十分小さいものとする。この条件は、実際のエラスティック光ネットワークに沿ったものである。

本実施形態では、図１に示す様に、Ｋ個のＦＳを、Ｓ個のグループ（以下、ＦＳＧと呼ぶ。）に分割する。なお、１つのＦＳＧに含まれるＦＳ数は、最後のＦＳＧ＃Ｓ以外はＮである。最後のＦＳＧ＃Ｓに含まれるＦＳ数は、ＫがＮで割り切れる場合には、Ｎであり、ＫがＮで割り切れない場合には、ＫをＮで割った余りである。図１から明らかな様に、ＦＳＧの数Ｓは、ＫをＮで割った値の小数点以下を切り上げて整数にした値に等しい。

例えば、パスの帯域幅として２ＦＳ、３ＦＳ、４ＦＳの３つの帯域幅を使用するものとする（つまり、Ｍ＝３）。決定装置は、初めて２ＦＳのパスを設定する場合、未使用のＦＳＧ、例えば、ＦＳＧ＃１を選んで２ＦＳのパスを設定する。なお、ＦＳＧ＃１内での周波数の割り当ては、例えば、周波数の低い側又は高い側から割り当てる。決定装置は、その後に２ＦＳのパスを設定する場合には、選択したＦＳＧ＃１に空き帯域が無くなるまで、ＦＳＧ＃１に２ＦＳのパスを設定する。また、決定装置は、ＦＳＧ＃１に２ＦＳのパスを設定するための空き帯域がなくなると、次に２ＦＳのパスを設定する際に、未使用のＦＳＧを選択して２ＦＳのパス設定を行う。３ＦＳのパスや、４ＦＳのパスについても同様である。この様に、本実施形態では、１つのＦＳＧには基本的には同じ帯域幅のパスのみを収容する。但し、ある帯域幅のパスの設定を行う際に、当該帯域幅に使用しているＦＳＧに空きがなく、さらに、未使用のＦＳＧもない場合には、他の帯域幅に使用しているＦＳＧに当該パスを収容できるのであれば収容する。できないのであれば、当該パスの設定を拒絶する。

本実施形態では、ＳがＭより大きくなる様にＦＳＧを設定する。そして、各ＦＳＧには、同一帯域幅のパスを優先して設定する。つまり、非特許文献１に記載の様に、Ｓ＝Ｍに分割するのではなく、ＳをＭより大きくする。言い換えると、１つのＦＳＧ内のＦＳの数を小さくする。そして、各ＦＳＧには同一帯域幅のパスを優先して収容する。この構成によりフラグメンテーションの発生を抑える。

例えば、本実施形態では、フラグメンテーションの発生を抑えるため、Ｎの値を、パスに使用するＦＳ数の最小公倍数とする。例えば、パスの帯域幅として２ＦＳ、３ＦＳ、４ＦＳの３つの帯域幅を使用する場合、Ｎ＝１２とする。この構成によりＦＳＧをいずれの帯域幅のパスに使用しても、ＦＳＧ内のＦＳを余らせることなく総て使用できる。

なお、例えば、パスの帯域幅として３ＦＳ、４ＦＳ、５ＦＳ及び７ＦＳの３つの帯域幅を使用する場合、Ｎ＝４２０になる。Ｋ＝５００とすると、Ｓ＝２となり、Ｓの値はＭ＝４より小さくなってしまう。この様に、最小公倍数によりＳの値がＭより小さくなると、決定装置は、ＦＳ数の小さい方から所定数の値のみの最小公倍数を使用する。例えば、所定数を３とすると、Ｎは３、４、５の最小公倍数、つまり、Ｎ＝６０となり、Ｓ＝９となる。つまり、Ｓの値をＭより大きくできる。また、帯域幅の一番大きいものを１つ除いてＮ及びＳを求めることを、Ｓの値がＭより大きくなるまで繰り返してＮを決定する構成であっても良い。

さらに、ＦＳ数が素数である帯域幅の大きい方から所定数のＦＳ数に１を加えて偶数として、Ｎ及びＳを求める構成であっても良い。例えば、所定数を２とすると、１を加える対象となるＦＳ数は７及び５であり、それぞれ、８及び６になる。この場合、Ｎ＝２４でＳ＝２１となる。なお、一番大きな素数に１を加えてＮ及びＳを求めることを、Ｓの値がＭより大きくなるまで繰り返してＮを決定する構成であっても良い。

図２は、本実施形態による決定装置の構成図である。ユーザが入出力部１２に、全帯域幅に対応するＦＳ数＝Ｋと、使用するパスの帯域幅に対応する複数のＦＳ数を入力すると、決定部１１は、上述した処理によりＮ及びＳを求める。その後、ユーザが入出力部１２により、新たに設定するパスのＦＳ数を入力すると、決定部１１は、上述した様に新たに設定するパスのＦＳＧと、ＦＳＧ内での位置を決定する。さらに、決定部１１は、当該決定したＦＳＧ内の位置に基づき設定するパスの経路を決定し、新たに設定するパスを実際に生成するため、エラスティック光ネットワークの各光ノードにコマンドを送信する。

なお、本発明による決定装置は、コンピュータを上記決定装置として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。

Claims

光ネットワークのパスに割り当てる周波数の決定装置であって、
前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の種別を保持する保持手段と、
前記光ネットワークで使用する総ての周波数スロットを複数の周波数スロットを含む複数のグループに分割する分割手段と、
パスを設定する際に、当該パスの周波数スロット数と同じ周波数スロット数のパスを収容しているグループが存在し、かつ、当該グループに当該パスを収容可能であると、当該パスに当該グループ内の周波数スロットを割り当て、当該パスの周波数スロット数と同じ周波数スロット数のパスを収容しているグループが存在するが、当該グループに当該パスを収容できないと、パスを収容していないグループを１つ選択し、当該パスに当該選択したグループの周波数スロットを割り当てる割当手段と、
を備えており、
前記分割手段は、前記総ての周波数スロットを、前記種別の数より多い数のグループに分割することを特徴とする決定装置。
前記分割手段は、前記総ての周波数スロットを、前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数それぞれの最小公倍数で分割することで、前記複数のグループに分割することを特徴とする請求項１に記載の決定装置。
前記分割手段は、前記総ての周波数スロットを前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数それぞれの最小公倍数で分割することで前記複数のグループに分割すると、前記グループの数が前記種別の数以下になる場合、前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の小さいものから所定数の最小公倍数により、前記総ての周波数スロットを分割することで、前記複数のグループに分割することを特徴とする請求項２に記載の決定装置。
前記分割手段は、前記総ての周波数スロットを前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の最小公倍数で分割することで前記複数のグループに分割すると、前記グループの数が前記種別の数以下になる場合、前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の１つを除いて最小公倍数を求め、前記求めた最小公倍数によりグループの数を求めることを、前記グループの数が前記種別数より大きくなるまで繰り返す探索処理を実行し、前記探索処理においては前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の大きいものから順に除くことを特徴とする請求項２に記載の決定装置。
前記分割手段は、前記総ての周波数スロットを前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の最小公倍数で分割することで前記複数のグループに分割すると、前記グループの数が前記種別の数以下になる場合、前記光ネットワークに設定するパスの周波数スロット数の内の少なくとも１つの素数に１を加えて最小公倍数を求め、前記求めた最小公倍数により、前記総ての周波数スロットを分割することで、前記複数のグループに分割することを特徴とする請求項２に記載の決定装置。
前記割当手段は、パスを設定する際に、当該パスの周波数スロット数と同じ周波数スロット数のパスを収容しているグループが存在するが、当該グループに当該パスを収容できず、かつ、パスを収容していないグループが存在しないと、当該パスとは異なる周波数スロット数のパスを収容しているグループに当該パスを収容可能であるかを判定し、収容可能であると、当該パスに、当該パスとは異なる周波数スロット数のパスを収容している当該グループの周波数スロットを割り当てることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の決定装置。
請求項１から６のいずれか１項に記載の決定装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。