JP3662097B2 - 経路選択方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、始点と終点とを結ぶ複数の経路の中から、所望のQoS条件を満足する経路を選択する経路選択方法に係り、特に、コストに関して予め誤差範囲を指定すると、複数のQoS条件を低コストで全て満足し、かつコストが誤差範囲内にある経路を最適経路として選択する経路選択方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ネットワークの高度利用を図るためには、通信経路の帯域幅、伝送遅延および誤り率といった複数のQoS(Quality of Service)に関して所望条件を低コストで同時に満足する経路選択技術が必要不可欠である。また、近年普及しつつあるATM(Asynchronous Transfer Mode)においても、セル許容遅延、セル転送最大遅延、あるいはセル損失率等の複数のQoSが定義されており、これら複数のQoSに関して所望条件を満足し得る通信経路選択技術の重要性が増している。ここで、QoSは、その性質によって以下の3種類に大別することができる。
▲1▼加法性
経路のQoS値が、経路を構成する各リンクのQoS値の和となる性質であり、例えば伝送遅延やセル転送最大遅延が当てはまる。
▲2▼乗法性
経路のQoS値が、経路を構成する各リンクのQoS値の積の関数となる性質であり、例えば誤り率やセル損失率が当てはまる。
▲3▼凹性
経路のQoS値が、経路を構成する各リンクのQoS値の最小値となる性質であり、例えば帯域幅が当てはまる。
【0003】
ここで、複数のQoSを考慮して低コストの経路を選択する従来技術として、「rule−based経路選択方式」を図8のフローチャートを参照して説明する。ここでは、図9に示したように、ノード数が10(A〜J)のネットワーク上で、ノードA(始点)からノードJ(終点)まで所望のQoS条件を全て満足する最低コストの経路を選択する場合を考える。なお、各ノード間のリンクコスト、帯域幅、伝送遅延および誤り率は、図10に示した通りであるものとし、満足すべきQoS条件は以下の3条件であるものとする。
QoS条件1…帯域幅が3以上であること
QoS条件2…伝送遅延が16以下であること
QoS条件3…誤り率が0.05以下であること
ステップS1では、凹性のQoSである帯域幅について、その所望条件を満足しないリンクが経路選択の対象から除外される。本実施形態では、DJ間の帯域幅が“2”であって前記QoS条件1を満足しないので、当該経路DJが経路選択の対象から除外される。ステップS2では、満足すべき他のQoS条件に優先順位を付けると共に、後に詳述する最大試行回数Nを決定する。本実施形態では、QoS条件2(伝送遅延)がQoS条件3(誤り率)に優先するものとし、最大試行回数Nを2回に設定したものとして説明する。
【0004】
ステップS3では、コスト関数またはいずれかのQoS条件が選択されるが、最初は常にコスト関数が選択される。ステップS4では、前記ステップS3で選択された条件、すなわち最初はコスト関数が最小となる経路P0 が、他のQoS条件を無視して選択される。図10に示した例では、始点A→G→H→I→終点Jの経路P0 が選択される。ステップS5では、経路P0 が全てのQoS条件を満足しているか否かが判定される。上記した経路P0 では、伝送遅延が“28”となって前記QoS条件2を満足しないのでステップS8へ進む。
【0005】
ステップS8では、試行回数nが最大試行回数Nを越えたか否かが判定され、ここでは未だ越えていないのでステップS7へ進み、試行回数nを“1”だけインクリメンしてステップS3へ戻る。ステップS3では、今度は優先順位の高いQoS条件2(伝送遅延)が選択され、ステップS4では伝送遅延が最小となる経路P1 が、他のQoS条件を無視して選択される。
【0006】
本実施形態では、始点A→E→H→I→終点Jの経路P1 が選択される。ステップS5では、経路P1 が他の全てのQoS条件を同時に満足しているか否かが判定される。本実施形態では、上記した経路P1 での誤り率は0.05以下となって前記QoS条件3を満足するので、全てのQoS条件が満足されたものとしてステップS6へ進む。ステップS6では、当該経路P1 を最適経路として出力する。
【0007】
なお、前記ステップS5の判定が繰り返し否定となり、ステップS8において試行回数nが最大試行回数Nを越えてしまうと、ステップS9では、条件に合致する経路がない旨の情報を出力する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術では、次のような問題点があった。
(1) 近似精度が経験則に依存する。
【0009】
前記ステップS2では、利用者の経験則に基づいて各QoS条件に優先順序を設定し、この優先順序に従って各QoS条件を満足する経路の有無が順次判定される。このため、各QoS条件の種類や性質に関する知識がなければ、最適な、または近似精度の高い経路を選択することができない。
【0010】
例えば、前記ステップS2において、上記とは逆にQoS条件3(誤り率)がQoS条件2(伝送遅延)に優先するように指定すると、ステップS3では、始点A→B→C→F→終点Jが誤り率最小経路P2 として選択される。この経路 P2 の伝送遅延は“14”となり、全てのQoS条件を満足する。そして、経路P2 のリンクコストの和は“26”であり、前記経路P1のコスト“32”よりも小さくなる。
【0011】
このように,QoSの優先順序の設定いかんによって選択経路が異なるため、近似精度が経験則に依存することになる。QoS条件の個数rが増大すれば、 QoSに関する優先順序の割り当て方はr!=r×(r−1)×・・・2×1となるため、近似精度は更に経験則に依存することになる。
(2) 近似精度が固定である。
【0012】
近似比率がノードやリンクの個数、またはコスト、帯域輻、伝送遅廷および誤り率等のネットワーク構成によって固定的に決まってしまう。このため、ネットワーク提供者やネットワーク利用者の望むQoS条件を満足するネットワーク資源を柔軟に割り当てられない事態が生じる。
【0013】
例えば、上記した従来方式では、コストに関わらず伝送遅延が最小となる経路=A→E→H→I→Jが選択されるが、この経路のリンクコストの和は“32”であるのに対して最適解のリンクコストの和は14であり、近似比は32/14で約2.3となる。したがって、任意のネットワークにおける近似比の最大値、すなわち近似比率は少なくとも2.3になる。
【0014】
このように、上記した従来技術では、近似比率がリンクコスト等のネットワーク構成によって固定的に決まってしまうため、例えば近似比率を2.3よりも小さくして、より近似精度の高い経路を任意のネットワークにおいて求めようとしても、このような要求には応えられないという問題があった。
【0015】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、利用者の経験則に依存せず、任意の近似誤差εを実行時に指定すれば、ネットワーク構成とは無関係に所望の近似比率(1+ε)を満足する最適経路を選択し得る経路選択方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明では、始点と終点とを結ぶ複数の経路の中から、複数のQoS条件を低コストで満足する経路を選択する経路選択方法において、複数のQoS条件をそれぞれ設定し、未知の最適経路のコストに対して許容し得る誤差範囲を入力し、少なくとも最適経路のコストを含むコスト範囲を暫定的に設定し、前記コスト範囲が、前記誤差範囲の関数である基準範囲まで減縮されているか否かを判定し、減縮されていないと判定されると、現在のコスト範囲内で最低コストから順に、当該コストで始点から各ノードへ至るまでの複数のQoSを、既にQoSが求められたノードの各QoSに基づいて求め、前記複数のQoS条件を全て満足して始点から終点へ至る経路が、前記誤差範囲の関数として与えられる基準コストまでに見つかるか否かに基づいて前記コスト範囲を減縮し、減縮されたコスト範囲を対象に最適経路を検索するようにした。
【0017】
上記した経路選択方法によれば、QoS条件に関するオペレータの知識や経験に左右されることなく、予め指定した誤差範囲内に収まる実質的に最適な経路を選択できるようになる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。ここでは、初めに本発明の基本概念について簡単に説明し、その後で具体的事例を参照して詳細に説明するものとする。
【0019】
図1は、本発明の一実施形態である経路選択方法の概略動作を示したフローチャートである。ここでは、前記図10に示したように、複数の中継ノードを経由して始点Aと終点Jとを結ぶ複数の経路の中から、複数のQoS条件を低コストで同時に満足する最適経路を選択する場合を例にして説明する。
【0020】
ステップS1では、満足すべき複数のQoS条件として、例えば帯域幅、伝送遅延および誤り率等のQoSに関する所望条件が設定される。ステップS2では、複数のQoS条件を全て満足する経路の中で、コストが最小となる未知の最適経路のコスト(最適コスト)に対して、許容し得る近似誤差εが入力される。すなわち、最適コストの1.5倍(すなわち、近似比率が1.5)までのコスト負担が必要な経路を許容するのであれば、近似誤差εとして0.5が入力される。
【0021】
ステップS3では、前記最適コストを含む上限値CUBおよび下限値CLBを適宜に設定することで、最適経路を検索するコストの範囲(以下、単にコスト範囲と表現する)を暫定的に設定する。すなわち、最適コストが、例えば30±20の範囲にあると予測される場合、検索コスト範囲の上限値CUBとして10 (30−20)、下限値CLBとして50(30+20)が設定され、コスト範囲が10〜50の範囲に絞り込まれる。
【0022】
ステップS4では、後に詳述する最適解コスト近似手続が実行される。最適解コスト近似手続とは、後にステップS6において実行される最適解求解手続で検索するコスト範囲を予め狭めるための前処理であり、最適解求解手続で費やされる検索時間を短縮する目的で実行される。
【0023】
図2は、前記最適解コスト近似手続と最適解求解手続の関係を模式的に表現した図である。例えば、始点Aから終点Jへ至るまでのリンクコストの和としてコスト1から100までを取り得る場合、最適解求解手続のみで最適コストを求めようとすると、初めに始点Aと終点Jとをコスト1で結ぶ経路の有無を判定し、無ければ今度はコスト2で結ぶ経路の有無を判定し、…といったように、全てのコスト範囲(1〜100)を検索しなければならない。このため、最適解求解手続では最適経路および最適コストを求めることができる反面、それまでに長時間を要するという問題があった。
【0024】
このような問題を解消するために、本発明では前記図1のステップS3において、検索対象のコスト範囲に関する上限値CUBおよび下限値CLBを設定して予めコスト範囲を狭めておく。そして、依然としてコスト範囲が広いようであれば、コスト範囲を更に狭めるために、最適解求解手続に先立って最適解コスト近似手続を繰り返し実行してコスト範囲を狭め、最適解求解手続が狭いコスト範囲に対してのみ実行されるようにしている。
【0025】
さらに具体的にいえば、ステップS4の最適解コスト近似手続では、任意コストVの経路が複数のQoS条件を全て満足するか否かを判定する(ステップ S4a)。当該経路が全てのQoS条件を満足すれば、最適コストは任意コストV以下であることが判明する。これとは逆に、満足されないQoS条件が一つでもあれば、最適コストは任意コストV以上であることが判明する。したがって、前記判定結果に基づいてコスト範囲を狭めることができる(ステップS4b)。
【0026】
ステップS5では、前記コスト範囲が十分に狭まったか否かが判定され、狭められたコスト範囲が依然として広過ぎれば、前記ステップS4へ戻って最適解コスト近似手続を繰り返す。また、既にコスト範囲が十分に狭まっていれば、ステップS6の最適解求解手続が実行される。
【0027】
ステップS6では、狭められたコスト範囲内でリンクコストが低い経路から順に、各経路に関する複数のQoS値を求め(ステップS6a)、全てのQoS条件が最初に満足される経路を実質的な最適経路とみなす(ステップS6b)。
【0028】
図3は、前記最適解求解手続の内容を説明するための図であり、図11は、その動作を示したフローチャートである。
【0029】
ステップS51では、最小コスト(=1)から順に、始点Aから各ノードに至るまでの各QoS値をコストごとに求めるために、コスト変数cが初期値“1”に設定される。ステップS52では、各コストごとに、始点A(1番目)から i番目のノードに至るまでの全てのQoSを求めるために、ノード変数iが初期値“2”に設定される。
【0030】
ステップS53では、コストがコスト変数c(ここでは、“1”)と一致する経路について、始点Aからi番目のノード(ここでは、2番目のノードB)に至るまでの全てのQoSを求める。
【0031】
ステップS54では、ノード変数iがnか否か、すなわちコスト変数がc (=1)である経路について終点Jまで処理が進んだか否かが判定され、初めはn以下なのでステップS56へ進む。ステップS56では、ノード変数iを1だけインクリメントしてステップS53へ戻る。
【0032】
以下同様に、コスト変数cが“1”の場合について、ノード変数iがnに達するまで、ノード変数iがインクリメントされるごとにステップS53、S54、S56の処理が繰り返される。ところが、本実施形態では始点Aと各ノードB,E,Gとの間のコストが、図10に示したように、それぞれ2、26、2であり、既にコスト変数c(=1)を越えているので、図3に示したように、コスト変数c(=1)に関する各QoS欄(1,B)〜(1,J)にはQoS値が登録されない。
【0033】
その後、ステップS54においてノード変数iがnと一致したと判定されると、ステップS55へ進む。ステップS55では、始点Aから終点Jに至るまでの経路が全てのQoS条件を満足しているか否かが判定される。本実施形態では、コスト変数cが“1”の経路は存在せず、各QoS欄にはQoS値が登録されていない。したがって、当該ステップS55の判定は否定となってステップS58へ進む。ステップS58では、コスト変数cが1だけインクリメントされ、その後ステップS52へ戻る。
【0034】
次いで、コスト変数cが“2”の経路について、ノード変数iがnに達するまでステップS52〜S56の処理が前記と同様にして繰り返される。本実施形態では、ノードB,ノードGまでの経路のコスト変数cが“2”なので、図3に示したように、QoS欄(2、B)には、帯域幅、伝送遅延、誤り率に関する QoSとして、(3,2,0.005)が格納される。
【0035】
しかしながら、本実施形態ではノードAからノードBへ至る経路のコストが既に“2”であり、コスト“2”ではノードBから次のノードへ進めないので、 QoS欄(2、C)〜(2、J)にはQoS値が登録されない。同様に、コスト“3”でもノードBから次のノードへ進めないので、QoS欄(3、B)には前記と同様にQoS値(3,2,0.005)が登録されるが、QoS欄(3、C)〜(3、J)にはQoS値が登録される。
【0036】
コスト“4”では、ノードBからノードCまで進めるので、QoS欄(4、B)には前記と同様にQoS値(3,2,0.005)が登録され、QoS欄
(4、C)にはQoS値(3,4,0.00975)が登録される。
【0037】
以下同様に、コスト変数ごとに各ノードへ至るまでのQoS値が求められ、ノードJへ至る経路があると、その時の各QoS値が基準値と比較される。その結果、たとえ一つのQoS値でも基準条件を満足していなければ、当該処理はステップS55からステップS58へ戻り、コスト変数をインクリメントして上記処理を更に繰り返す。そして、いずれかのコスト変数において、ノードJへ至る経路の各QoS値が全て基準条件を満足すると、当該処理はステップS55からステップS57へ進み、当該経路を最適解と判定する。
【0038】
なお、図12に模式的に示したように、始点Aと終点Jとの間のノードX(経由点)へ至る経路として、ノードVを経由する経路1と、ノードWを経由する経路2とが存在する場合、全てのQoSについて一方の経路が他方の経路より優れていれば、終点Jに至る経路のQoSは、当該一方の経路を経由して終点Jに至る経路のQoSとして求めることになる。
【0039】
しかしながら、例えば帯域幅および伝送遅延に関しては経路1の方が優れているが、誤り率に関しては経路2の方が優れているといったように、QoSに関して両者の優劣が一義に定まらない場合は、いずれの経路に基づいて終点Jに至る経路のQoSを求めるかが問題となる。
【0040】
本実施形態では、このような問題点を解決するために、経由するノードに同一コストで至る経路が複数存在し、当該ノードに至るまでの各経路におけるQoSの優劣が一義に定まらない場合、前記複数の経路のうち、最初は任意の一の経路を経由して終点へ至る経路が全てのQoS条件を満足するか否かを判定し、複数のQoS条件の一つでも満足していないと、今度は他の一の経路を経由して終点へ至る経路が全てのQoS条件を満足するか否かを判定し、全てのQoS条件を満足すれば当該経路を最適経路と判定する。
【0041】
この結果、終点に至る過程において同一コストでQoSの優劣が一義に定まらない複数の経路が存在し、その中に終点においてQoS条件の全ては満足できない経路が含まれている場合でも、終点において全てのQoS条件を満足できる経路が一つでも含まれていれば、当該経路を選択できるようになる。
【0042】
次いで、図5、6のフローチャートを参照して、本発明の一実施形態である経路選択方法の動作を、前記図9、10に関して説明したネットワークを例にして詳細に説明する。図は、本発明を適用した経路選択方法の主要動作を示したフローチャートである。
【0043】
ステップS11では、満足すべき複数のQoS条件、および全てのQoS条件を満足する経路の中でコストが最小となる未知の最適経路のコストOPTに対して許容し得る近似誤差εが設定される。この近似誤差εは、求められた経路のコストがOPT(1+ε)以下となったときに当該経路を実質的な最適経路と認めることができる値に予め設定される。
【0044】
本実施形態では、近似誤差εとして“0.5”が設定されると共に、複数の QoS条件として、帯域幅、伝送遅延および誤り率のQoSに関する条件(基準値)が設定される。本実施形態では、帯域幅は3以上、伝送遅延は16以下、誤り率は0.05以下に設定されたものとする。
【0045】
ステップS12では、QoSの中で凹性を示す帯域幅について、QoS条件[≧3]を満足しないDJ間のリンク(帯域幅=2)が経路選択の対象から外される。ステップS13では、コスト範囲の下限値CLBとして、“1”が暫定的に設定される。
【0046】
ステップS14では、コスト範囲の上限値CUBとして、最大のコストからn(ノード数)−1番目に大きいコストまでの和が設定される。本実施形態ではノード数が10(A〜J)なので、最大コスト26(AE間)から9番目のコストまでの和として78(26[AE間]+20[CD間]+20[FJ間]+2[AB間]+2[AG間]+2[BC間]+2[CF間]+2[EF間]=78)が上限値CUBとして設定される。
【0047】
ステップS15では、下限値CLBと上限値CUBとに基づいて、検索対象のコスト範囲が十分に減縮されているか否かが判定され、下限値CLBおよび上限値CUBが次式(1) を満足すれば、検索対象のコスト範囲が十分に減縮されているものと判定されてステップS51へ進む。
CUB≦(1+ε)・CLB (1)
ここでは、下限値CLBが“1”、上限値CUBが“78”、近似誤差εが0.5であって上式(1) は成立しないので、検索対象のコスト範囲を更に狭めるためにステップS16へ進む。ステップS16では、次式(2) を満足する変数Vが、最適コストの暫定的な予測値として求められる。
【0048】
本実施形態では、次式(2) を満足する予測値Vを求めるために、次式で表されれる数列ai に対して、ak >CUB/CLBを満足する最小のk を求める。
【0049】
【数1】
Figure 0003662097
次いで、V´=ak-2 なるV´を求め、V=V´・CLBなる予測値Vを求める。本実施形態では、予測値Vとして“4”が求められる。
(CLB3/4 ・CUB1/4 )<V≦(CLB1/2 ・CUB1/2 ) (2)
ステップS17では、予測値V=4,近似比率ε=0.5として、検索対象のコスト範囲を狭めるための最適解コスト近似手続が実行される。
【0050】
図5は、最適解コスト近似手続の動作を示したフローチャートである。ステップS31では、リンクコストが予測値V以上のリンクとして、AE間,CD間およびFJ間の各リンクが経路選択の対象から除外される。ステップS32では、各ノードXY間のリンクコストCxyが、次式(3) に基づいて近似値C1xyに置換される。これにより、差の小さいリンクコスト同士を同一のコストにグループ化することができ、各リンクコストが取り得る値の種類を少なくできる。
C1xy=[(n−1)・Cxy/(V・ε)] (3)
但し、[…]は、…の小数点切り捨てを意味する。
ここでは、ノード数nが“10、予測値Vが“4”、近似誤差εが“0.5”なので、例えばコスト“2”はコスト“9”に置換され、コスト“3”はコスト“13”に置換される。
【0051】
ステップS33では、最小コスト(=0)から順に、始点Aから各ノードに至るまでの各QoS値をコストごとに求めるために、コスト変数cに初期値“0”が設定される。ステップS34では、次式(4) が成立するか否かが判定され、成立すれば、図のステップS18へ進み、検索対象のコスト範囲の下限値CLBが、これまでの“1”から前記予測値V(=4)に更新され、検索対象のコスト範囲が狭められる。成立しなければステップS35へ進む。
c≧(n−1)/ε (4)
本実施形態では、式(4) の右辺が“18”となるのでステップS35へ進む。ステップS35では、各コストごとに、始点A(1番目)からi番目のノードに至るまでの全てのQoSを求めるために、ノード変数iに初期値“2”が設定される。
【0052】
続くステップS36〜S38では、ノードAを始点として、リンクコストの和がcである各ノードまでの経路に関して、そのQoSが求められる。すなわち、ステップS36では、リンクコストの和がc(=0)である、始点Aから各ノードiへ至る経路のQoSがそれぞれ求められる。ステップS37では、ノード変数iがノード数nと比較され、ノード変数iがノード数nと一致しなければ、ステップS38においてノード変数iを“1”だけインクリメントしてステップ S36へ戻る。
【0053】
その後、ステップS37においてノード変数iがノード数nに一致する、換言すれば、ノードAを始点として、リンクコストの和がcである終点ノードJまでの経路に関してQoSが求められるとステップS39へ進む。ステップS39では、求められたQoSが全てのQoS条件を満足しているか否かが判定され、ここでは、リンクコストの和が“0”で全てのQoS条件を満足するような、始点Aから終点Jへ至る経路は存在しないので、ステップS40においてコスト変数cを“1”だけインクリメントした後にステップS34へ戻る
本実施形態では、前記ステップS34〜S40の処理が17回繰り返されてコスト変数cが“18”になると、ステップS39よりも先にステップS34の判定が真となって図のステップS18へ進む。
【0054】
再び図へ戻り、ステップS18では、下限値CLBに予測値V(=4)が設定され、その後、ステップS15へ戻る。ステップS15では、前記と同様にして上限値CUBと下限値CLBのと間が十分に狭まったか否かが判定される。本実施形態では、上限値CUBが“78”、下限値CLBが“4”であり、前記式(1) が成立しないので、コスト範囲が依然として広過ぎると判定されてステップS16へ進む。ステップS16では、前記と同様に式(2) に基づいて予測値Vが演算され、今度は“16”を得る。
【0055】
ステップS17では、今度は予測値V=16、近似誤差=0.5として前記と同様に最適解コスト近似手続き(図5)が実行され、今回は、ステップS34よりも前にステップS39の判定が真となって図のステップS19へ進む。ステップS19では、次式(5) に従って上限値CUBが“24”に更新される。
上限値CUB=(1+ε)V (5)
続くステップS15では、前記と同様にして上限値CUBと下限値CLBとの間が十分に狭まったか否かが判定される。本実施形態では、上限値CUBが“24”、下限値CLBが“4”であり、前記式(1) は依然として偽であるため、再びステップS16以降の処理が繰り返され、上限値CUBが“12・21/2 ”、下限値CLBが“8・21/2 ”となったときに上式(1) が真となるため、検索対象のコスト範囲が十分に狭まったと判定されてステップS51へ進む。ステップS51では、上限値CUB=12・21/2 =16.97が最適解のリンクコストの和と認定される。
【0056】
なお、前記図5のステップS32における数値置換およびステップS34における大小判定結果に基づいてコスト範囲を狭める手法に関しては、1992年2月発行の『マスマティクス オブ オペレーションズ リサーチ』のVol17,No.1 (MATHEMATICS OF OPERATIONS RESEARCH Vol17, No.1, February 1992) 』において、「APPROXIMATION SCHEMES FOR THE RESTRICTED SHORTEST PATH PROBLEM」と題して詳細に論じられており、ここではこの論文の内容を援用する。
【0058】
ステップS61では、リンクコストの和が下限値CLBを下回る経路、および上限値CUBを上回る経路が検索対象から除かれる。ステップS62では、残りの経路の全てを対象にして最適経路が求められる。
【0059】
図7は、本発明の第実施形態である経路選択方法の主要動作を示したフローチャートであり、前記と同一の符号を付したステップでは同一または同等の処理が実行されるので、その説明は省略する。
【0060】
本実施形態では、ステップS15の判定が真となってコスト範囲が十分に狭くなると、ステップS71では、前記図3、11に関して説明した最適解求解手続が、前記狭められたコスト範囲を対象に実行される。すなわち、下限値CLBを出発点として全ての経路を対象にして最適経路が求められる。
【0061】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1) 予めコスト範囲を絞り込み、狭められた範囲に対してのみ、各コストごとに始点から終点へ到る経路の有無が判定されるので、最適解を導き出すまでに要する時間が短縮される。
(2) 予め指定した近似誤差を満足する最適解を導き出せるようになる。
(3) 始点から各ノードへ同一コストで至る経路が複数存在する場合、一の経路を経由して終点に至ったときに満足できないQoS条件があると、他の一の経路を経由した場合を求め、当該他の一の経路を経由したときに全てのQoS条件が満足されれば当該経路を最適解とするので、終点に至ることのできる経路が一つでもあれば、当該経路を選択できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の経路選択方法の概略フローチャートである。
【図2】 本発明の基本概念を模式的に表現した図である。
【図3】 最適解求解手続を説明するための図である。
【図】 最適解コスト近似手続のフローチャートである。
【図】 本発明の第1実施形態のフローチャートである。
【図】 本発明の第2実施形態のフローチャートである。
【図】 従来技術のフローチャートである。
【図】 ネットワークの構成例を示した図である。
【図】 各リンクの特性を一覧表示した図である。
【図10】 最適解求解手続のフローチャートである。
【図11】 経路選択における問題点を説明するための図である。

Claims (5)

  1. 少なくとも一つのノードを経由して始点と終点とを結ぶ複数の経路の中から、複数のQoS条件を低コストで満足する経路を選択する経路選択方法において、
    複数のQoSに関して満足すべき条件をそれぞれ設定する手順と、
    全てのQoS条件を満足する経路の中でコストが最小となる未知の最適経路のコストに対して許容し得る近似誤差を入力する手順と、
    少なくとも前記最適経路のコストを含むコスト範囲を暫定的に設定する手順と、
    現在のコスト範囲が前記近似誤差の範囲内まで減縮されているか否かを判定する手順と、
    前記コスト範囲が前記近似誤差の範囲内まで減縮されていると判定されるまで、当該コスト範囲内で前記複数のQoS条件を全て満足して始点から終点へ至る経路が見つかるか否かに基づいて当該コスト範囲を減縮する手順と、
    前記近似誤差の範囲内まで減縮されたコスト範囲から最適経路を検索する手順とを含むことを特徴とする請求項1に記載の経路選択方法。
  2. 前記近似誤差の範囲内まで減縮されたコスト範囲から最適経路を検索する際、前記コスト範囲内で最低コストから順に、当該コストで始点から各ノードへ至るまでの複数のQoSを、既にQoSが求められたノードの各QoSに基づいて求め、
    前記複数のQoS条件を全て満足して始点から終点へ至る最初の経路を実質的な最適経路と判定することを特徴とする請求項1に記載の経路選択方法。
  3. 前記近似誤差の範囲内まで減縮されたコスト範囲から最適経路を検索する際、始点から終点へ至るコストが前記コスト範囲外となる経路を予め検索対象から外し、残りの経路のみを対象に最適経路を検索することを特徴とする請求項1に記載の経路選択方法。
  4. 経由するノードに同一コストで至る経路が複数存在し、当該経由するノードに至るまでの各経路におけるQoSの優劣が一義に定まらない場合、前記複数の経路のうち、一の経路を経由して終点へ至る経路が複数のQoS条件の一つでも満足していないと、他の一の経路を経由して終点へ至る経路が全てのQoS条件を満足するか否かを順次判定し、いずれかの経路が全てのQoS条件を満足すれば、当該経路を選択することを特徴とする請求項に記載の経路選択方法。
  5. 前記複数のQoSは、経路のQoS値が、各リンクのQoS値の和として与えられる加法性のQoS、各リンクのQoS値の積として与えられる乗法性のQoSおよび各リンクのQoS値の最小値として与えられる凹性のQoSの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の経路選択方法。
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