JP2021077925A - Net construction method, net design device, and net design program - Google Patents

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Abstract

To provide a net construction method which reduces the number of mechanical patch panels to be used in an initial state, eliminates the need to determine a final state at the time of initial construction and eliminates the need of re-wiring of an existing wire which is being used, in the case of expansion.SOLUTION: When a size of a mechanical patch panel is defined as N and the number of mechanical patch panels included in each of an input layer, an intermediate layer and an output layer is defined as L, the value of L is equal in each layer, and the mechanical patch panels of each layer is increased one by one. The increased mechanical patch panels of the input layer and the output layer and the increased mechanical patch panel of the intermediate layer are connected by N/(L+1) pieces of wires. The sum of the numbers of wires connected between the existing mechanical patch panels of the input layer and the output layer and the increased mechanical patch panel of the intermediate layer and between the increased mechanical patch panels of the input layer and the output layer and the existing mechanical patch panel of the intermediate layer is equal to or less than (L2N)/(L+1).SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

機械式パッチパネルを複数用いて、拡張可能なパッチパネル網を構築するための方法に関する。 It relates to a method for constructing an expandable patch panel network using a plurality of mechanical patch panels.

光ファイバの配線は面倒な作業であるが、高速で堅牢なネットワークサービスの不可欠な基礎となっている。ネットワーク局ビルにおけるこれらのタスクの運用コストは大きい。なぜならば、これらの作業は、通常、作業手順書の作成、ケーブルの両端においてネットワーク機器に接続する２人の作業員の派遣、ケーブルの疎通と電力レベルの試験、これらの作業の統制者を必要とするからである。さらに、作業員がケーブルを間違って配線することがあり、これがサービス品質の劣化および／またはこれらの作業ミスを修正するための追加の作業を引き起こす。 Fiber optic wiring is a tedious task, but it is an essential basis for fast and robust network services. The operating costs of these tasks in a network station building are high. This is because these tasks usually require the creation of runbooks, the dispatch of two workers to connect to network equipment at both ends of the cable, cable communication and power level testing, and the control of these tasks. Because. In addition, workers may misroute cables, which causes quality of service degradation and / or additional work to correct these mistakes.

機械式パッチパネル（非特許文献１）を利用することで配線作業が遠隔から自動で実行できる。しかし、１台の機械式パッチパネルではネットワーク局ビルの配線全てを収容できないため、複数の機械式パッチパネルを使用したパッチパネル網を構成する必要がある。 Wiring work can be automatically performed remotely by using a mechanical patch panel (Non-Patent Document 1). However, since one mechanical patch panel cannot accommodate all the wiring of the network station building, it is necessary to configure a patch panel network using a plurality of mechanical patch panels.

局舎内の使用配線数は、最初は少なく、時間とともに増加していく。このため、機械式パッチパネル網を構成する際は、初期段階では使用する機械式パッチパネル台数が少なく、使用機械式パッチパネル台数を増加すると収容可能な配線数も増加する、拡張可能な網を構成することが望ましい。このような網が構築できれば初期投資額を抑えて局舎内の配線作業を自動化できる可能性がある。 The number of wires used in the station building is small at first and increases over time. For this reason, when constructing a mechanical patch panel network, the number of mechanical patch panels used is small at the initial stage, and as the number of mechanical patch panels used increases, the number of wires that can be accommodated also increases. It is desirable to configure. If such a network can be constructed, there is a possibility that the initial investment amount can be suppressed and the wiring work in the station building can be automated.

複数の機械式パッチパネルを使用した網構築方法として、狭義非閉塞構成（ｓｔｒｉｃｔｌｙ ｎｏｎｂｌｏｃｋｉｎｇ）や再配置非閉塞構成（ｒｅａｒｒａｎｇｅａｂｌｙ ｎｏｎｂｌｏｃｋｉｎｇ）などが利用できる（非特許文献２、３）。図１は再配置非閉塞網の例である。これら非閉塞網はある条件のもと、理論的に任意の接続パターンの実現が保証されているが、拡張については考慮されていない。 As a network construction method using a plurality of mechanical patch panels, a narrowly defined non-blocking configuration and a rearrange non-blocking configuration can be used (Non-Patent Documents 2 and 3). FIG. 1 is an example of a rearranged non-blocked net. Under certain conditions, these non-blocked networks are theoretically guaranteed to realize arbitrary connection patterns, but expansion is not considered.

次のような２つの方法で非閉塞網を拡張することも考えられるがそれぞれ後述する欠点が存在する。
第１の関連方法：中間層を最初から設置し、拡張の際は入力層、出力層の機械式パッチパネルを追加する方法。図１において中間層の機械式パッチパネルＭ１，Ｍ２，…，Ｍｋと入出力にＴ１，Ｒ１を最初に配置し、拡張の際はＴ２，Ｒ２を追加し、次の拡張の際にはＴ３，Ｒ３を追加し、と入出力層の機械式パッチパネルを２台ずつ追加する方法である。
第２の関連方法：拡張の際は、入力層、中間層、出力層を追加しそれぞれの層を再配線し、ひとまわり大きい非閉塞網を構成する方法。図１から入力層、中間層、出力層にそれぞれに機械式パッチパネルを１台ずつ追加し、それぞれの層をパッチパネル間の配線数がＮ／（ｋ＋１）となるように再配線する方法である。 It is conceivable to expand the non-blocking network by the following two methods, but each has the drawbacks described later.
The first related method: A method in which an intermediate layer is installed from the beginning, and a mechanical patch panel for an input layer and an output layer is added when expanding. In FIG. 1, the mechanical patch panels M1, M2, ..., Mk of the intermediate layer and T1 and R1 are arranged first for the input and output, T2 and R2 are added at the time of expansion, and T3 and T3 at the time of the next expansion. This is a method of adding R3 and adding two mechanical patch panels for each input / output layer.
Second related method: A method of adding an input layer, an intermediate layer, and an output layer and rewiring each layer to form a slightly larger non-blocking network at the time of expansion. From FIG. 1, one mechanical patch panel is added to each of the input layer, the intermediate layer, and the output layer, and each layer is rewired so that the number of wires between the patch panels is N / (k + 1). is there.

第１の関連方法は次に説明する欠点が存在する。初期状態で、最終状態に必要な機械式パッチパネルの３分の１以上を設置する必要があり、後述するように、初期投資額が増加してしまう。また、初期構築の段階で最終状態を決定する必要があり、この最終状態をさらに拡張することができない。よって、最終的に必要となる配線数を初期構築の際に正しく予測する必要があるが局舎は長期間（１０年以上）に渡り運用されるため、これは困難である。 The first related method has the drawbacks described below. In the initial state, it is necessary to install one-third or more of the mechanical patch panels required for the final state, and as will be described later, the initial investment amount will increase. In addition, it is necessary to determine the final state at the initial construction stage, and this final state cannot be further extended. Therefore, it is necessary to correctly predict the number of wirings that will be finally required at the time of initial construction, but this is difficult because the station building will be operated for a long period of time (10 years or more).

第２の関連方法も次に説明する欠点が存在する。ひとまわり大きい狭義非閉塞網へと拡張するには現在使用中の既設接続を再配線する必要があり、通信の断が発生する。 The second related method also has the drawbacks described below. In order to expand to a slightly larger non-blocking network, it is necessary to rewire the existing connection that is currently in use, causing communication interruptions.

Ａ． Ｓ． Ｋｅｗｉｔｓｃｈ， “Ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ， ａｌｌ−ｆｉｂｅｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｒｏｓｓ−ｃｏｎｎｅｃｔ ｓｗｉｔｃｈｅｓ ｆｏｒ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｐａｔｃｈ−ｐａｎｅｌｓ，” Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｖｏｌ． ２７， ｎｏ． １５， ｐｐ． ３１０７−３１１５， Ａｕｇ ２００９．A. S. Kewitch, “Lage scale, all-fiber optical cross-connect switches for automated patch-panels,” Journal of Lightwave Technology, 27, no. 15, pp. 3107-3115, Aug 2009. Ｆ． Ｈｗａｎｇ， Ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｎｏｎｂｌｏｃｋｉｎｇ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋｓ． Ｗｏｒｌｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ， ２００４， ｖｏｌ． １５．F. Hwang, Thematic Theory of nonblocking switching networks. World Scientific, 2004, vol. 15. Ｍ． Ｔｏｒｕ， Ｉ． Ｔａｋｅｒｕ， Ｋ． Ｍｉｚｕｔａｎｉ， ａｎｄ Ｏ． Ａｋａｓｈｉ， “Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｌｏｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｎｏｎｂｌｏｃｋｉｎｇ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，” 信学技報， ｖｏｌ． １１８， ｎｏ． ４６６， ｐｐ． ２５−３０， ２０１９．M. Toru, I. Takeru, K.K. Mizutani, and O.D. Akashi, “Increasing capacity of the cross structure for effective nonblocking networks,” Shingaku Giho, vol. 118, no. 466, pp. 25-30, 2019.

局舎内の配線数は時間とともに増加していくので、使用する機械式パッチパネル台数が徐々に増加可能であり、収容可能な配線数を大きくできることが望ましい。 Since the number of wirings in the station building increases with time, it is desirable that the number of mechanical patch panels used can be gradually increased and the number of wirings that can be accommodated can be increased.

本開示は、初期状態で使用する機械式パッチパネルの台数が少なく、初期構築時に最終的な状態を決定する必要がなく、拡張時に使用中の既設配線を再配線が不要であるような網構築方法を提案することを目的とする。 In this disclosure, the number of mechanical patch panels used in the initial state is small, it is not necessary to determine the final state at the time of initial construction, and the existing wiring used at the time of expansion does not need to be rewired. The purpose is to propose a method.

本開示に係る方法は、
それぞれ複数の機械式パッチパネルを有する入力層、中間層、出力層の３層からなる網を構築する網構築方法であって、
機械式パッチパネルのサイズをＮ、各層が有する機械式パッチパネルの台数をＬとすると、
各層における前記Ｌの値が等しくなるように、機械式パッチパネルを各層に１台ずつ増設し、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間をそれぞれＮ／（Ｌ＋１）本の新たな配線で接続し、
各層間の収容数が（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）で定められる上限に至るまで、
既設のＬ台の入力層の機械式パッチパネル及び既設のＬ台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間の未使用配線、並びに、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと既設のＬ台の中間層の機械式パッチパネルとの間の未使用配線、
の少なくともいずれかを接続する、
網構築方法である。 The method pertaining to this disclosure is
It is a network construction method for constructing a network consisting of three layers, an input layer, an intermediate layer, and an output layer, each having a plurality of mechanical patch panels.
Assuming that the size of the mechanical patch panel is N and the number of mechanical patch panels in each layer is L,
One mechanical patch panel was added to each layer so that the value of L in each layer would be the same.
N / (L + 1) between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of one additional intermediate layer, respectively. ) Connect with the new wiring of the book,
Until the number of accommodations between each layer reaches the upper limit defined by (L 2 N) / (L + 1)
Unused wiring between the existing L-unit input layer mechanical patch panel and the existing L-unit output layer mechanical patch panel and one additional intermediate layer mechanical patch panel, and
Unused wiring between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of the existing L intermediate layer,
Connect at least one of
It is a network construction method.

本開示に係る装置は、
それぞれ複数の機械式パッチパネルを有する入力層、中間層、出力層の３層からなる網を設計する網設計装置であって、
機械式パッチパネルのサイズをＮ、各層が有する機械式パッチパネルの台数をＬとすると、
各層における前記Ｌの値が等しくなるように、機械式パッチパネルを各層に１台ずつ増設し、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間をそれぞれＮ／（Ｌ＋１）本の新たな配線で接続し、
各層間の収容数が（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）で定められる上限に至るまで、
既設のＬ台の入力層の機械式パッチパネル及び既設のＬ台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間の未使用配線、並びに、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと既設のＬ台の中間層の機械式パッチパネルとの間の未使用配線、
の少なくともいずれかを接続する、
網設計装置である。 The device according to the present disclosure is
A network design device that designs a network consisting of three layers, an input layer, an intermediate layer, and an output layer, each having a plurality of mechanical patch panels.
Assuming that the size of the mechanical patch panel is N and the number of mechanical patch panels in each layer is L,
One mechanical patch panel was added to each layer so that the value of L in each layer would be the same.
N / (L + 1) between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of one additional intermediate layer, respectively. ) Connect with the new wiring of the book,
Until the number of accommodations between each layer reaches the upper limit defined by (L 2 N) / (L + 1)
Unused wiring between the existing L-unit input layer mechanical patch panel and the existing L-unit output layer mechanical patch panel and one additional intermediate layer mechanical patch panel, and
Unused wiring between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of the existing L intermediate layer,
Connect at least one of
It is a network design device.

本開示に係るプログラムは、本開示に係る網構築方法に備わる各ステップをコンピュータに実行せるプログラムであり、本開示に係る網設計装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させるプログラムである。プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。 The program according to the present disclosure is a program that allows a computer to execute each step provided in the network construction method according to the present disclosure, and is a program that realizes a computer as each functional unit provided in the network design device according to the present disclosure. The program may be recorded on a computer-readable recording medium.

本開示に係る網は、
それぞれ複数の機械式パッチパネルを有する入力層、中間層、出力層の３層からなる網であって、
機械式パッチパネルのサイズをＮ、各層が有する機械式パッチパネルの台数をＬとすると、
各層における前記Ｌの値が等しく、
各層の機械式パッチパネルの台数は１台ずつ増設され、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間はそれぞれＮ／（Ｌ＋１）本の配線で接続され、
既設のＬ台の入力層の機械式パッチパネル及び既設のＬ台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間に接続されている配線数、並びに、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと既設のＬ台の中間層の機械式パッチパネルとの間に接続されている配線数、
の和が（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）以下である。 The network related to this disclosure is
A network consisting of three layers, an input layer, an intermediate layer, and an output layer, each having a plurality of mechanical patch panels.
Assuming that the size of the mechanical patch panel is N and the number of mechanical patch panels in each layer is L,
The value of L in each layer is equal,
The number of mechanical patch panels for each layer has been increased by one.
N / (L + 1) between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of one additional intermediate layer, respectively. ) Connected with book wiring,
The number of wires connected between the existing L-unit input layer mechanical patch panel and the existing L-unit output layer mechanical patch panel and one additional intermediate layer mechanical patch panel, And,
The number of wires connected between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of the existing intermediate layer of L units. ,
The sum of is (L 2 N) / (L + 1) or less.

本開示によれば、初期状態で使用する機械式パッチパネルの台数が少なく、初期構築時に最終的な状態を決定する必要がなく、拡張時に使用中の既設配線を再配線が不要な拡張可能網を構築することができる。 According to the present disclosure, the number of mechanical patch panels used in the initial state is small, it is not necessary to determine the final state at the time of initial construction, and the existing wiring used at the time of expansion does not need to be rewired. Can be built.

再配置非閉塞網の例を示す。An example of a relocated non-blocked network is shown. 関連手法の初期状態の一例を示す。An example of the initial state of the related method is shown. 関連手法において１回拡張した状態の一例を示す。An example of the state expanded once in the related method is shown. 関連手法における拡張例を示す。An extension example of the related method is shown. 関連手法における拡張後の最終状態の一例を示す。An example of the final state after expansion in the related method is shown. 本開示に係る提案手法の初期状態の一例を示す。An example of the initial state of the proposed method according to the present disclosure is shown. 本開示における１回目の拡張のタイミングの一例を示す。An example of the timing of the first expansion in the present disclosure is shown. 本開示における１回目の拡張例を示す。The first extension example in this disclosure is shown. 本開示における２回目の拡張のタイミングの一例を示す。An example of the timing of the second expansion in the present disclosure is shown. 本開示における２回目の拡張例を示す。A second extension example in the present disclosure is shown. 本開示における２回目の第２の拡張時の第１の接続例を示す。A first connection example at the time of the second second expansion in the present disclosure is shown. 本開示における２回目の第２の拡張時の第２の接続例を示す。A second connection example at the time of the second second expansion in the present disclosure is shown. 本開示における３回目の拡張のタイミングの一例を示す。An example of the timing of the third expansion in the present disclosure is shown. 本開示における３回目の拡張例を示す。A third extension example in the present disclosure is shown. 本開示に係る装置構成図の一例を示す。An example of the device configuration diagram according to the present disclosure is shown. 使用機械式パッチパネル台数と収容数の関係の一例を示す。An example of the relationship between the number of mechanical patch panels used and the number of accommodations is shown.

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The present disclosure is not limited to the embodiments shown below. Examples of these implementations are merely examples, and the present disclosure can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. In addition, the components having the same reference numerals in the present specification and the drawings shall indicate the same components.

再配置非閉塞網をベースとした拡張可能な網構築について説明する。機械式パッチパネルのサイズをＮとする。再配置非閉塞網は、図１のような入力層、中間層、出力層の３層からなり、それぞれの層はｋ個の機械式パッチパネルをもち、各層のパッチパネルは互いにＮ／ｋ本の配線で接続されている。
まず、関連手法（第１の関連手法）について説明し、次に本開示に係る提案手法について説明する。 An expandable network construction based on a relocated non-blocked network will be described. Let the size of the mechanical patch panel be N. The rearranged non-blocking network consists of three layers, an input layer, an intermediate layer, and an output layer as shown in FIG. 1. Each layer has k mechanical patch panels, and each layer has N / k patch panels. It is connected by the wiring of.
First, the related method (first related method) will be described, and then the proposed method according to the present disclosure will be described.

〔関連手法〕
図１の構成から入力層の機械式パッチパネルパネルをｋ−１台、出力層の機械式パッチパネルをｋ−１台取り除く。すると図２のような構成が得られる。これを初期状態とする。図２はＮ＝１０００，ｋ＝１０の場合の初期状態とする。この初期構成では配線を最大Ｎ本収容することができる。 [Related method]
From the configuration of FIG. 1, k-1 mechanical patch panel panels of the input layer and k-1 mechanical patch panels of the output layer are removed. Then, the configuration shown in FIG. 2 is obtained. This is the initial state. FIG. 2 shows the initial state when N = 1000 and k = 10. In this initial configuration, a maximum of N wires can be accommodated.

必要な配線収容数がＮより大きくなった場合に、入力層と出力層にそれぞれ１台の機械式パッチパネルを追加する。そして、追加した機械式パッチパネルと中間層の各機械式パッチパネルをＮ／ｋ本の配線で接続する。この拡張により配線収容数は２Ｎ本に増加する（図３）。 When the required number of wirings is larger than N, one mechanical patch panel is added to each of the input layer and the output layer. Then, the added mechanical patch panel and each mechanical patch panel in the intermediate layer are connected by N / k wires. With this expansion, the number of wires that can be accommodated will increase to 2N (Fig. 3).

以降、同様にして必要な配線収容数が現在の収容可能数を越える度に、入力層と出力層にそれぞれ１台の機械式パッチパネルを追加する（図４）。そして、追加した機械式パッチパネルと中間層の各機械式パッチパネルをＮ／ｋ本の配線で接続する。１回の拡張で配線収容数はＮ本増加する。 After that, each time the required number of wirings can be accommodated exceeds the current number of accommodations, one mechanical patch panel is added to each of the input layer and the output layer (Fig. 4). Then, the added mechanical patch panel and each mechanical patch panel in the intermediate layer are connected by N / k wires. The number of wires that can be accommodated increases by N with one expansion.

この手法は入力層の機械式パッチパネル数がＬ∈｛１，…，ｋ｝である場合、使用台数がｋ＋２Ｌ、収容数がＬ×Ｎとなる。この方法では最初にｋを決める必要があり、最大でもｋＮ本収容できる構成までしか拡張することができない（図５）。また、初期状態でｋ＋２台の機械式パッチパネルが必要となる。 In this method, when the number of mechanical patch panels in the input layer is L ∈ {1, ..., k}, the number of units used is k + 2L and the number of accommodations is L × N. In this method, it is necessary to determine k first, and it can be expanded only to a configuration that can accommodate up to kN (Fig. 5). In addition, k + 2 mechanical patch panels are required in the initial state.

〔提案手法〕
まずは機械式パッチパネルサイズＮを１０００とした具体的な拡張例を説明し、次に一般の場合を用いて増設のタイミング、使用台数と収容数の関係について説明する。 [Proposed method]
First, a specific expansion example in which the mechanical patch panel size N is 1000 will be described, and then the timing of expansion and the relationship between the number of units used and the number of accommodated units will be described using a general case.

〔Ｎ＝１０００の場合の拡張例〕
図６のように接続し、これを初期状態とする。
この状態では１０００本の配線を収容できるが５００本まで収容した段階で機械式パッチパネルを増設する。図７がその状態である。図７において配線の近くの数字は使用中の配線数と総配線数を表わしている。例えばＴ１の左上の数字５００／１０００は入力配線数が全部で１０００本あり、そのうち５００本が使用中であることを示している。 [Expansion example when N = 1000]
Connect as shown in FIG. 6 and set this as the initial state.
In this state, 1000 wires can be accommodated, but when 500 wires are accommodated, a mechanical patch panel is added. FIG. 7 shows the state. In FIG. 7, the numbers near the wires represent the number of wires in use and the total number of wires. For example, the number 500/1000 on the upper left of T1 indicates that there are a total of 1000 input wires, of which 500 are in use.

拡張では入力層、中間層、出力層にそれぞれ機械式パッチパネルを１台増設する（図８）。１回目の拡張ではＴ２，Ｍ２，Ｒ２が増設される。そして新設された入力層の機械式パッチパネルＴ２と中間層の機械式パッチパネルＭ２を５００本の配線で接続する。次にＴ１とＭ１の間の配線のうち未使用の配線５００本をＭ２に接続する。するとＭ１側に５００本の空きポートができるので、Ｔ２とＭ１を５００本の配線で接続する。Ｒ２についても同様に接続変更する。 In the expansion, one mechanical patch panel is added to each of the input layer, the intermediate layer, and the output layer (Fig. 8). In the first expansion, T2, M2 and R2 will be added. Then, the newly installed mechanical patch panel T2 of the input layer and the mechanical patch panel M2 of the intermediate layer are connected by 500 wires. Next, 500 unused wires among the wires between T1 and M1 are connected to M2. Then, 500 empty ports are created on the M1 side, so T2 and M1 are connected with 500 wires. The connection is changed for R2 in the same manner.

１回目の拡張後の状態（図８）では２０００本の配線を収容できるが、１２００本まで収容した段階で次の機械式パッチパネルを増設する（図９）。２回目の拡張でも、１回目と同様に、入力層、中間層、出力層にそれぞれ機械式パッチパネルを１台増設する（図１０）。図１０ではＴ３，Ｍ３，Ｒ３が増設されている。そして新設された入力層の機械式パッチパネルＴ３と中間層の機械式パッチパネルＭ３を３３４本の配線で接続する。 In the state after the first expansion (FIG. 8), 2000 wires can be accommodated, but when 1200 wires are accommodated, the next mechanical patch panel is added (FIG. 9). In the second expansion, as in the first expansion, one mechanical patch panel is added to each of the input layer, the intermediate layer, and the output layer (Fig. 10). In FIG. 10, T3, M3, and R3 are added. Then, the newly installed mechanical patch panel T3 of the input layer and the mechanical patch panel M3 of the intermediate layer are connected by 334 wires.

次に、Ｔ１，Ｔ２とＭ１，Ｍ２の間に未使用配線が８００本ある。また、Ｔ３とＭ３の間に６６６本の未使用配線が存在する。そこで、これらの未使用配線を用いて、２回目の拡張における上限まで接続する。例えば、上限が２２００本の場合、Ｔ３とＭ２を６６６本の配線で接続する（図１１）。これにより、２回目の拡張の上限に達する。 Next, there are 800 unused wires between T1, T2 and M1, M2. In addition, there are 666 unused wires between T3 and M3. Therefore, these unused wires are used to connect up to the upper limit in the second expansion. For example, when the upper limit is 2200, T3 and M2 are connected by 666 wires (FIG. 11). This reaches the upper limit of the second expansion.

また、図１２に示すように、Ｔ１とＭ２の間の３３３本、Ｔ２とＭ２の間の３３３本の未使用配線をＭ３に接続可能である。またＭ１，Ｍ２側に６６６本の空きポートができるので、Ｔ３とＭ１，Ｍ２との間を６６６本の未使用配線で接続可能である。図１０では、Ｍ１の配線が全て使用済みのため、Ｔ３とＭ２を６６６本の未使用配線で接続可能である。Ｒ３についても同様に接続変更する。このように、２回目の拡張後の状態では３０００本の配線を収容できるが、上限の２２００本まで収容した段階で次の機械式パッチパネルを増設する（図１３）。 Further, as shown in FIG. 12, 333 unused wires between T1 and M2 and 333 wires between T2 and M2 can be connected to M3. Further, since 666 empty ports are created on the M1 and M2 sides, it is possible to connect T3 and M1 and M2 with 666 unused wires. In FIG. 10, since all the wiring of M1 has been used, T3 and M2 can be connected with 666 unused wirings. The connection is changed for R3 in the same manner. In this way, 3000 wires can be accommodated in the state after the second expansion, but the next mechanical patch panel is added when the upper limit of 2200 wires is accommodated (FIG. 13).

３回目の拡張でも、１回目と同様に、入力層、中間層、出力層にそれぞれ機械式パッチパネルを１台増設する（図１４）。図１４ではＴ４，Ｍ４，Ｒ４が増設されている。そして新設された入力層の機械式パッチパネルＴ４と中間層の機械式パッチパネルＭ４は２５０本の配線で接続可能である。次に、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３とＭ１，Ｍ２，Ｍ３の間に未使用配線が８００本あるのでそのうち７５０本をＭ４に接続可能である。またＭ１，Ｍ２，Ｍ３側に７５０本の空きポートができるので、Ｔ４とＭ１，Ｍ２，Ｍ３を７５０本の配線で接続可能である。Ｒ４についても同様に接続変更する。
以降の増設のルールについては一般の場合に含め、次節で説明する。 In the third expansion, as in the first expansion, one mechanical patch panel is added to each of the input layer, the intermediate layer, and the output layer (Fig. 14). In FIG. 14, T4, M4, and R4 are added. The newly installed mechanical patch panel T4 of the input layer and the mechanical patch panel M4 of the intermediate layer can be connected by 250 wires. Next, since there are 800 unused wires between T1, T2, T3 and M1, M2, M3, 750 of them can be connected to M4. Further, since 750 empty ports are formed on the M1, M2, and M3 sides, T4 and M1, M2, and M3 can be connected by 750 wires. The connection is changed for R4 in the same manner.
Subsequent expansion rules will be explained in the next section, including the general case.

〔一般の場合〕
一般の機械式パッチパネルサイズＮについて初期状態、拡張のタイミングと接続変更方法、使用台数と収容数の関係について説明する。図１５に、本開示に係る網設計装置の構成の一例を示す。網設計装置１０は、パラメータ入力部１１、拡張条件判断部１２及び接続変更計算部１３を備え、拡張のための構成変更を計算する。パラメータ入力部１１には、機械式パッチパネルのサイズＮや現在の台数Ｌ、それぞれのパッチパネル間の配線本数と使用中の配線数を入力する。 [General case]
For a general mechanical patch panel size N, the initial state, expansion timing and connection change method, and the relationship between the number of units used and the number of units accommodated will be described. FIG. 15 shows an example of the configuration of the network design device according to the present disclosure. The network design device 10 includes a parameter input unit 11, an extension condition determination unit 12, and a connection change calculation unit 13, and calculates a configuration change for expansion. In the parameter input unit 11, the size N of the mechanical patch panels, the current number L, the number of wires between each patch panel, and the number of wires in use are input.

初期状態は図６のように入力層、中間層、出力層に１台ずつ機械式パッチパネルＴ１、Ｍ１、Ｒ１を設置する。そして入力層と中間層の機械式パッチパネルをＮ本で接続し、出力層と中間層もＮ本で接続する。拡張は前節と同様に各３層に１台ずつ機械式パッチパネルを増設する。 In the initial state, as shown in FIG. 6, mechanical patch panels T1, M1 and R1 are installed one by one in the input layer, the intermediate layer and the output layer. Then, the mechanical patch panel of the input layer and the intermediate layer is connected by N lines, and the output layer and the intermediate layer are also connected by N lines. As for the expansion, as in the previous section, one mechanical patch panel will be added to each of the three layers.

拡張のタイミングについて説明する。このタイミングが拡張条件判断部１２で以下のように計算される。現在の中間層の機械式パッチパネル台数をＬとする。このとき、配線最大をＬＮ本収容可能であるが、（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）収容するまでに拡張する。収容数が（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）以下ならいつでも拡張してよく、これは運用者が決定する。 The timing of expansion will be described. This timing is calculated by the extended condition determination unit 12 as follows. Let L be the current number of mechanical patch panels in the middle layer. At this time, the maximum number of wires can be accommodated by LN, but it is expanded to accommodate (L 2 N) / (L + 1). If the capacity is (L 2 N) / (L + 1) or less, it may be expanded at any time, and this is decided by the operator.

例えば、大量の配線接続の需要が見込まれるので早めに拡張するなどである。図１３はＮ＝１０００，Ｌ＝３の例であり、このとき拡張が必要な収容数は（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）＝（９×１０００）／４＝２２５０であり、図では２２００本収容しているので拡張タイミングの条件を満たしている。 For example, as demand for a large amount of wiring connections is expected, it may be expanded as soon as possible. FIG. 13 shows an example of N = 1000 and L = 3, and the number of accommodations that need to be expanded at this time is (L 2 N) / (L + 1) = (9 × 1000) / 4 = 2250, and 2200 in the figure. Since it is housed, it meets the conditions for expansion timing.

拡張の際の接続変更について説明する。拡張条件判断部１２において拡張が必要とされた場合、接続変更計算部１３によって以下のように計算される。拡張時は各３層に１台ずつ機械式パッチパネル、Ｔ（Ｌ＋１），Ｍ（Ｌ＋１），Ｒ（Ｌ＋１）を増設する。増設された入力層の機械式パッチパネルＴ（Ｌ＋１）とＭ（Ｌ＋１）をＮ／（Ｌ＋１）本の配線で接続する。 The connection change at the time of expansion will be described. When the expansion condition determination unit 12 requires expansion, the connection change calculation unit 13 calculates as follows. At the time of expansion, one mechanical patch panel, T (L + 1), M (L + 1), and R (L + 1) will be added to each of the three layers. The mechanical patch panels T (L + 1) and M (L + 1) of the added input layer are connected by N / (L + 1) wires.

配線の収容が高々（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）であるので、入力層の機械式パッチパネルＴ１，Ｔ２，…，ＴＬと中間層の機械式パッチパネルＭ１，Ｍ２，…，ＭＬの間には未使用配線が少なくともＬＮ−（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）＝（ＬＮ）／（Ｌ＋１）本存在する。これら未使用配線（ＬＮ）／（Ｌ＋１）本を増設されたＭ（Ｌ＋１）に接続可能である。一方、Ｍ１，Ｍ２，…，ＭＬ側に（ＬＮ）／（Ｌ＋１）本分の空きポートがあるので、Ｔ（Ｌ＋１）とＭ１，Ｍ２，…，ＭＬを（ＬＮ）／（Ｌ＋１）の配線で接続可能である。 Since the accommodation of the wiring is at most (L 2 N) / (L + 1), between the mechanical patch panels T1, T2 ..., TL of the input layer and the mechanical patch panels M1, M2 ..., ML of the intermediate layer. There are at least LN- (L 2 N) / (L + 1) = (LN) / (L + 1) unused wires. These unused wires (LN) / (L + 1) can be connected to the added M (L + 1). On the other hand, since there are (LN) / (L + 1) free ports on the M1, M2, ..., ML side, T (L + 1) and M1, M2, ..., ML can be wired with (LN) / (L + 1). It is possible to connect.

ここで、既設の入力層及び出力層と新設の中間層との間の未使用配線を接続する第１の接続の数と、新設の入力層及び出力層と既設の中間層との間の未使用配線を接続する第２の接続の数は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、新設の入力層及び出力層に備わる未使用配線の数が既設の入力層及び出力層に備わる未使用配線の数に等しくなるまで第２の接続を行うことができる。また、新設及び既設の入力層及び出力層に備わる未使用配線の数が等しくなった時点からは、既設及び新設の各入力層及び出力層に備わる各機械式パッチパネルに未使用配線が残るよう、各層間の収容数が（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）で定められる上限に至るまで、既設及び新設の各入力層及び出力層に備わる各機械式パッチパネルに対応する第１の接続又は第２の接続を順に行う。 Here, the number of first connections for connecting the unused wiring between the existing input layer and output layer and the new intermediate layer, and the number of unfinished connections between the new input layer and output layer and the existing intermediate layer. The number of second connections connecting the wiring used may be the same or different. For example, the second connection can be made until the number of unused wirings provided in the newly installed input layer and output layer becomes equal to the number of unused wirings provided in the existing input layer and output layer. In addition, from the time when the number of unused wirings provided in the new and existing input layers and output layers becomes equal, unused wirings will remain in each mechanical patch panel provided in each of the existing and new input layers and output layers. First connection or first connection corresponding to each mechanical patch panel provided in each existing and new input layer and output layer, until the capacity between each layer reaches the upper limit defined by (L 2 N) / (L + 1). Connect 2 in order.

図１３はＮ＝１０００，Ｌ＝３の例であり、追加したＴ４とＭ４をＮ／（Ｌ＋１）＝１０００／４＝２５０本で接続し、未使用配線（ＬＮ）／（Ｌ＋１）＝（３×１０００）／４＝７５０本を貼り替えている。 FIG. 13 shows an example of N = 1000 and L = 3, and the added T4 and M4 are connected by N / (L + 1) = 1000/4 = 250 lines, and unused wiring (LN) / (L + 1) = (3). × 1000) / 4 = 750 threads have been replaced.

使用台数と収容数の関係について説明する。現在の中間層の機械式パッチパネル台数がＬの場合、収容数が（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）までに拡張する必要がある。よって、使用台数Ｌが３の場合、収容数は（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）＝２２５０未満の２２００本で拡張している。また、初期状態で必要な機械式パッチパネルの台数は３となる。 The relationship between the number of units used and the number of units accommodated will be explained. When the number of mechanical patch panels in the current intermediate layer is L, the number of accommodations needs to be expanded to (L 2 N) / (L + 1). Therefore, when the number of units used L is 3, the number of accommodations is expanded to 2200, which is less than (L 2 N) / (L + 1) = 2250. In addition, the number of mechanical patch panels required in the initial state is three.

（本開示によって生じる効果）
提案手法により、初期状態で使用する機械式パッチパネル台数は３となり、使用中の既設配線の再配置をすることなく拡張可能な網が構築できる。このため、本開示は、初期状態で使用する機械式パッチパネルの台数が少なく、初期構築時に最終的な状態を決定する必要がなく、拡張時に使用中の既設配線を再配線が不要な拡張可能網を構築することができる。また、拡張可能な機械式パッチパネル網により、初期投資額を抑えつつ、ネットワーク局舎内での配線作業を自動化できる可能性がある。 (Effects of this disclosure)
According to the proposed method, the number of mechanical patch panels used in the initial state is 3, and an expandable network can be constructed without rearranging the existing wiring in use. Therefore, in the present disclosure, the number of mechanical patch panels used in the initial state is small, it is not necessary to determine the final state at the time of initial construction, and the existing wiring used at the time of expansion can be expanded without rewiring. You can build a network. In addition, the expandable mechanical patch panel network has the potential to automate wiring operations within network stations while reducing initial investment.

図１６は機械式パッチパネルサイズＮが１０００の場合の提案手法と関連手法の使用する機械式パッチパネル台数と収容数の台数の関係を図示している。関連手法は事前に最終状態の中間層機械式パッチパネル数ｋを決める必要があり、図１６ではｋ＝１０の場合とｋ＝２０の場合を図示している。 FIG. 16 illustrates the relationship between the number of mechanical patch panels and the number of accommodations used by the proposed method and the related method when the mechanical patch panel size N is 1000. In the related method, it is necessary to determine the number k of the intermediate layer mechanical patch panels in the final state in advance, and FIG. 16 illustrates the case of k = 10 and the case of k = 20.

図１６から提案手法は初期状態に必要な機械式パッチパネル台数が少なく、しかも拡張途中において関連手法よりも少ないもしくは同等の台数で同じ収容数を達成でき、拡張の能力高い（最大まで拡張した場合の収容数が大きい）ことが分かる。 From FIG. 16, the proposed method requires a small number of mechanical patch panels in the initial state, and can achieve the same capacity with a smaller number or the same number as the related method during expansion, and has a high expansion capacity (when expanded to the maximum). The number of accommodations is large).

例えば、初期状態で必要な台数は提案手法が３台であるのに対して提案手法はｋ＝１０の場合で１２台、ｋ＝２０の場合で２２台である。また、収容数５０００を越えるために必要な機械式パッチパネルの台数は提案手法が１８台であるのに対して提案手法はｋ＝１０の場合で２０台、ｋ＝２０の場合で３０台である。また、収容数１５０００を越えるために必要な機械式パッチパネルの台数は提案手法が４８台であるのに対して提案手法はｋ＝１０の場合では拡張の限界に達しているためそのような網を構成できず、ｋ＝２０の場合で５０台である。 For example, the number of units required in the initial state is 12 when the proposed method is k = 10 and 22 when k = 20, while the proposed method is 3 units. In addition, the number of mechanical patch panels required to exceed the capacity of 5000 is 18 for the proposed method, whereas the proposed method is 20 for k = 10 and 30 for k = 20. is there. In addition, the number of mechanical patch panels required to exceed the capacity of 15,000 is 48 in the proposed method, whereas the proposed method has reached the limit of expansion when k = 10, so such a network. Cannot be configured, and there are 50 units when k = 20.

（開示のポイント）
局舎内の配線数を時間とともに増加していくので徐々に使用する機械式パッチパネル台数を増加していき、収容可能な配線数を大きくできるような拡張可能な網構築方法が必要である。従来技術は初期段階での使用機械式パッチパネル台数が多いか、拡張時に使用中の既設配線を再配置する必要があった。初期段階での使用台数が多いと初期投資額が高額になり、使用中の既設配線を再配置すると通信断が発生するという問題があった。 (Points of disclosure)
Since the number of wirings in the station building increases with time, it is necessary to gradually increase the number of mechanical patch panels used and to construct an expandable network that can increase the number of wirings that can be accommodated. In the conventional technology, the number of mechanical patch panels used in the initial stage is large, or it is necessary to relocate the existing wiring in use at the time of expansion. If the number of units used in the initial stage is large, the initial investment amount becomes high, and there is a problem that communication is interrupted when the existing wiring in use is rearranged.

本開示では機械式パッチパネル間をあらかじめ多めの配線で接続し、拡張が必要なタイミングで未使用配線を別の機械式パッチパネルに接続変更することで拡張可能な網を構築する手法を提案した。パッチパネル間を多めの配線で接続しているため拡張時に必ず利用可能な未使用配線が残り、拡張の余地が残る。また、事前に多めにファイバを敷設しておき、接続変更ではなく別のファイバを使用してもよい。 In this disclosure, we proposed a method of constructing an expandable network by connecting mechanical patch panels with a large amount of wiring in advance and changing the connection of unused wiring to another mechanical patch panel at the timing when expansion is required. .. Since the patch panels are connected with a large amount of wiring, unused wiring that can always be used during expansion remains, leaving room for expansion. Further, a large amount of fiber may be laid in advance and another fiber may be used instead of changing the connection.

これにより、初期状態で使用する機械式パッチパネルの台数が少なく、使用中の既設配線の再配置をすることなく拡張可能な網が構築できる。 As a result, the number of mechanical patch panels used in the initial state is small, and an expandable network can be constructed without rearranging the existing wiring in use.

なお、本開示の装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。 The device of the present disclosure can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.

本開示は情報通信産業に適用することができる。 This disclosure can be applied to the information and communication industry.

１０：網設計装置
１１：パラメータ入力部
１２：拡張条件判断部
１３：接続変更計算部 10: Network design device 11: Parameter input unit 12: Extended condition judgment unit 13: Connection change calculation unit

Claims (3)

それぞれ複数の機械式パッチパネルを有する入力層、中間層、出力層の３層からなる網を構築する網構築方法であって、
機械式パッチパネルのサイズをＮ、各層が有する機械式パッチパネルの台数をＬとすると、
各層における前記Ｌの値が等しくなるように、機械式パッチパネルを各層に１台ずつ増設し、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間をそれぞれＮ／（Ｌ＋１）本の新たな配線で接続し、
各層間の収容数が（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）で定められる上限に至るまで、
既設のＬ台の入力層の機械式パッチパネル及び既設のＬ台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間の未使用配線、並びに、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと既設のＬ台の中間層の機械式パッチパネルとの間の未使用配線、
の少なくともいずれかを接続する、
網構築方法。 It is a network construction method for constructing a network consisting of three layers, an input layer, an intermediate layer, and an output layer, each having a plurality of mechanical patch panels.
Assuming that the size of the mechanical patch panel is N and the number of mechanical patch panels in each layer is L,
One mechanical patch panel was added to each layer so that the value of L in each layer would be the same.
N / (L + 1) between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of one additional intermediate layer, respectively. ) Connect with the new wiring of the book,
Until the number of accommodations between each layer reaches the upper limit defined by (L 2 N) / (L + 1)
Unused wiring between the existing L-unit input layer mechanical patch panel and the existing L-unit output layer mechanical patch panel and one additional intermediate layer mechanical patch panel, and
Unused wiring between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of the existing L intermediate layer,
Connect at least one of
How to build a net. それぞれ複数の機械式パッチパネルを有する入力層、中間層、出力層の３層からなる網を設計する網設計装置であって、
機械式パッチパネルのサイズをＮ、各層が有する機械式パッチパネルの台数をＬとすると、
各層における前記Ｌの値が等しくなるように、機械式パッチパネルを各層に１台ずつ増設し、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間をそれぞれＮ／（Ｌ＋１）本の新たな配線で接続し、
各層間の収容数が（Ｌ２Ｎ）／（Ｌ＋１）で定められる上限に至るまで、
既設のＬ台の入力層の機械式パッチパネル及び既設のＬ台の出力層の機械式パッチパネルと増設された１台の中間層の機械式パッチパネルとの間の未使用配線、並びに、
増設された１台の入力層の機械式パッチパネル及び増設された１台の出力層の機械式パッチパネルと既設のＬ台の中間層の機械式パッチパネルとの間の未使用配線、
の少なくともいずれかを接続する、
網設計装置。 A network design device that designs a network consisting of three layers, an input layer, an intermediate layer, and an output layer, each having a plurality of mechanical patch panels.
Assuming that the size of the mechanical patch panel is N and the number of mechanical patch panels in each layer is L,
One mechanical patch panel was added to each layer so that the value of L in each layer would be the same.
N / (L + 1) between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of one additional intermediate layer, respectively. ) Connect with the new wiring of the book,
Until the number of accommodations between each layer reaches the upper limit defined by (L 2 N) / (L + 1)
Unused wiring between the existing L-unit input layer mechanical patch panel and the existing L-unit output layer mechanical patch panel and one additional intermediate layer mechanical patch panel, and
Unused wiring between the mechanical patch panel of one additional input layer and the mechanical patch panel of one additional output layer and the mechanical patch panel of the existing L intermediate layer,
Connect at least one of
Net design equipment. 請求項２に記載の網設計装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させる、
網設計プログラム。 A computer is realized as each functional unit provided in the network design device according to claim 2.
Network design program.
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