JP4024253B2 - Optimal optical path search method - Google Patents

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Description

この発明は、最適光パス検索方法に関するものである。   The present invention relates to an optimum optical path search method.

近年、インターネットの普及等によりパケットベースのデータトラフィックが急速に増大している。それに対応して光ファイバ等を用いた高速でかつ大容量の光ネットワークが整備されつつある。このような光ネットワークでは、波長分割多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)方法が、注目されている。WDM方法では、光ファイバ上に波長の異なる光信号を並列的に伝送することにより、光ファイバの数を増やすことなく伝送容量を拡大することができる。   In recent years, packet-based data traffic has increased rapidly due to the spread of the Internet and the like. Correspondingly, high-speed and large-capacity optical networks using optical fibers and the like are being developed. In such an optical network, a wavelength division multiplexing (WDM) method has attracted attention. In the WDM method, transmission capacity can be increased without increasing the number of optical fibers by transmitting optical signals having different wavelengths in parallel on the optical fiber.

WDM方法で用いられる装置として、光分岐挿入(OADM:Optical Add Drop Multiplexing)装置や、光クロスコネクト(OXC:Optical Crossconnect)装置などが実現されている。OADM装置は、光ファイバから任意の波長の光信号をアッド及びドロップすることにより、複数の光パスを設定することを可能とする。また、OXC装置は、入力された光信号を任意の光路に切り替えることを可能とする。   As an apparatus used in the WDM method, an optical add / drop multiplexing (OADM) apparatus, an optical cross connect (OXC) apparatus, or the like is realized. The OADM device can set a plurality of optical paths by adding and dropping an optical signal having an arbitrary wavelength from an optical fiber. Further, the OXC apparatus can switch the input optical signal to an arbitrary optical path.

OXC装置が備えるクロスコネクト機能と、ルータが備えるIPパケット転送機能を組み合わせた装置では、多重化された入力光信号を選択的に通過させる手法によって、当該装置における光信号のカットスルー、すなわち装置の素通りを実現することができる。この光信号のカットスルーにより、任意のノード間に所望する光パスを設定することが可能となり、物理的な構成とは異なるネットワークトポロジーを構成することができる。   In a device that combines the cross-connect function provided in the OXC device and the IP packet transfer function provided in the router, the optical signal cut-through in the device, that is, the device Passing through can be realized. By this optical signal cut-through, a desired optical path can be set between arbitrary nodes, and a network topology different from the physical configuration can be configured.

例えば、特許文献1には、カットスルーの技術を用いて、周期的にパスを切り替える光波長カットスルーネットワーク及び光クロスコネクト装置について記載されている。
特開2002−374291号公報
For example, Patent Document 1 describes an optical wavelength cut-through network and an optical cross-connect device that periodically switch paths using a cut-through technique.
JP 2002-374291 A

しかしながら、上述の従来例の光波長カットスルーネットワークは、トラフィックの集中により処理負荷が増大したノードをカットスルーするように光パスを設定することで、ノードが備えるルータの処理負荷を低減することを目的としている。従って、従来例のように、特定のルータだけの負荷を低減するような光パスの設定を行った場合、他のルータの負荷に影響を与えてしまう恐れがある。これは、新たなカットスルーパスが設定されることにより、IPレイヤでのルーティング情報が変更され、例えば、このカットスルーパスの両端のノードでの処理負荷が増加する場合があるからである。   However, the above-described conventional optical wavelength cut-through network reduces the processing load of the router included in the node by setting the optical path so as to cut through the node whose processing load has increased due to the concentration of traffic. It is aimed. Therefore, when an optical path is set so as to reduce the load on only a specific router as in the conventional example, the load on other routers may be affected. This is because the routing information in the IP layer is changed by setting a new cut-through path, and for example, the processing load at the nodes at both ends of the cut-through path may increase.

このため、カットスルーパスを設定する際には、IPパストポロジーの変更も考慮した上で、ネットワーク全体での処理負荷を低減するような光パス設定方法の実現が望まれていた。しかしながら、ネットワーク全体での処理負荷の低減を考えた場合、カットスルーパスの設定パターンの数は、ノード数や使用可能な波長数が増加するにつれて、指数関数的に増加する。そのため、全てのパターンの光パストポロジーを検索し、最良の設定パターンを見つける手法は現実的ではない。   For this reason, when setting a cut-through path, it is desired to realize an optical path setting method that reduces the processing load on the entire network in consideration of changes in the IP path topology. However, when considering a reduction in processing load on the entire network, the number of cut-through path setting patterns increases exponentially as the number of nodes and the number of usable wavelengths increase. For this reason, it is not realistic to find the best setting pattern by searching the optical path topology of all patterns.

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、全てのパターンの光パストポロジーを検索することなく、最良の光パストポロジーを高速に検索する最適光パス検索方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to search for the best optical path topology at high speed without searching for the optical path topology of all patterns. It is to provide a method.

上述した目的を達成するために、第1の発明の最適光パス検索方法は、メッシュ状に配置された複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重光信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている光パス設定装置とを備えるメッシュ状波長多重光ネットワークにおいて、現用光パストポロジーから最適光パストポロジーへ移行する際に実施され、新規光パストポロジー生成過程と、光パストポロジー比較過程とを備えている。   In order to achieve the above-described object, an optimum optical path search method according to a first aspect of the present invention includes a plurality of nodes arranged in a mesh shape, and an optical fiber that transmits wavelength multiplexed optical signals by connecting adjacent nodes. In a meshed wavelength division multiplexing optical network including an optical path setting device connected to each of a plurality of nodes, a process for generating a new optical path topology is performed when a transition is made from an active optical path topology to an optimal optical path topology. And optical path topology comparison process.

新規光パストポロジー生成過程は新規光パストポロジーを生成する過程であって、さらに、初期化過程と、ノード選択過程と、光パス設定過程と、判定過程とを備えている。初期化過程では、新規光パストポロジーを初期化する。ノード選択過程では、乱数を用いて2つのノードを選択する。光パス設定過程では、新規光パストポロジーに対して、ノード選択過程において選択された2つのノード間に光パスが設定可能か否か判定して、設定可能ならば2つのノード間に光パスを設定し、一方、設定不可能ならば、再度ノード選択過程を行う。判定過程では、複数のノードが備える送受信インタフェースの全てに対する光パスの割り当てが完了しているか判定し、未完了の場合はノード選択過程を行い、一方、完了している場合は、さらに新規光パストポロジーが連結グラフであるか非連結グラフであるか判定する。判定の結果、連結グラフの場合は、新規光パストポロジー生成過程を終了し、一方、非連結グラフの場合は、再び初期化過程を行う。   The new optical path topology generation process is a process of generating a new optical path topology, and further includes an initialization process, a node selection process, an optical path setting process, and a determination process. In the initialization process, a new optical path topology is initialized. In the node selection process, two nodes are selected using random numbers. In the optical path setting process, it is determined whether or not an optical path can be set between the two nodes selected in the node selection process with respect to the new optical path topology. On the other hand, if the setting is impossible, the node selection process is performed again. In the determination process, it is determined whether the optical path assignment to all of the transmission / reception interfaces included in the plurality of nodes is completed. If the optical path assignment is not completed, the node selection process is performed. It is determined whether the topology is a connected graph or a disconnected graph. As a result of the determination, in the case of a connected graph, the new optical path topology generation process is terminated, whereas in the case of a disconnected graph, the initialization process is performed again.

光パストポロジー比較過程は、新規光パストポロジーと、現用光パストポロジーとを比較して、新規光パストポロジーが現用光パストポロジーよりも優れている場合には、新規光パストポロジーを最適光パストポロジーとして、現用光パストポロジーと置き換える。   The optical path topology comparison process compares the new optical path topology with the working optical path topology. If the new optical path topology is superior to the working optical path topology, the new optical path topology is selected as the optimum optical path topology. To replace the working optical path topology.

予め記憶装置に記録されている終了条件を読み出してきて、当該終了条件を満たすまで、新規光パストポロジー生成過程、及び光パストポロジー比較過程を繰り返し行う。   The end condition recorded in the storage device in advance is read, and the new optical path topology generation process and the optical path topology comparison process are repeated until the end condition is satisfied.

また、第2の発明の最適光パス検索方法は、メッシュ状に配置された複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重光信号を伝送する光ファイバと、複数のノードの各々に接続されている光パス設定装置とを備えるメッシュ状波長多重光ネットワークにおいて、現用光パストポロジーから最適光パストポロジーへ移行する際に実施され、初期化過程と、光パス設定過程と、IPパストポロジー設定過程と、光パス解除過程と、光パス再設定過程とを備えている。   Further, the optimum optical path search method according to the second invention includes a plurality of nodes arranged in a mesh shape, an optical fiber that connects adjacent nodes and transmits a wavelength-multiplexed optical signal, and each of the plurality of nodes. An initialization process, an optical path setting process, and an IP path topology, which are performed when shifting from an active optical path topology to an optimal optical path topology in a meshed wavelength division multiplexing optical network including connected optical path setting apparatuses. A setting process, an optical path releasing process, and an optical path resetting process are provided.

初期化過程では、新規光パストポロジーを初期化する。光パス設定過程では、新規光パストポロジーに対して、隣接するノード間に光パスを設定した後、ノードの全ての送受信インタフェースに対して光パスの割り当てが完了するまで、トラフィックが大きいものから順に光パスを設定する。IPパストポロジー設定過程では、新規光パストポロジーに対して、IPパストポロジーを設定する。光パス解除過程では、新規光パストポロジーが非連結グラフになるまで、IPパストポロジーにおけるトラフィックが小さいものから順に、光パスを解除する。光パス再設定過程では、光パスが解除されたことにより得られた資源を利用して、新規光パストポロジーに対して光パスを設定する。   In the initialization process, a new optical path topology is initialized. In the optical path setting process, for the new optical path topology, after setting the optical path between adjacent nodes, until the allocation of the optical path to all transmission / reception interfaces of the node is completed, the traffic starts from the traffic in descending order. Set the optical path. In the IP path topology setting process, an IP path topology is set for the new optical path topology. In the optical path release process, the optical paths are released in ascending order of traffic in the IP path topology until the new optical path topology becomes a disconnected graph. In the optical path resetting process, an optical path is set for a new optical path topology using resources obtained by releasing the optical path.

新規光パストポロジーと、現用光パストポロジーとを比較して、新規光パストポロジーが現用光パストポロジーよりも優れている場合には、現用光パストポロジーを新規光パストポロジーで置き換えた後、IPパストポロジー設定過程から光パス再設定過程までの各過程を繰り返し行う。   When the new optical path topology is compared with the working optical path topology and the new optical path topology is superior to the working optical path topology, the working optical path topology is replaced with the new optical path topology, and then the IP path Each process from the topology setting process to the optical path resetting process is repeated.

第1の発明の最適光パス検索方法によれば、ノード間のトラフィックに基づいて、光パスを設定するので、現在のトラフィック分布に対して、適切な光パストポロジーが得られる。また、乱数を用いて光パスを設定することにより、全てのパターンの光パストポロジーを検索することなく、最良の光パストポロジーを高速に検索することができる。   According to the optimum optical path search method of the first invention, the optical path is set based on the traffic between the nodes, so that an appropriate optical path topology can be obtained for the current traffic distribution. Further, by setting an optical path using random numbers, it is possible to search for the best optical path topology at high speed without searching for optical path topologies of all patterns.

また、第2の発明の最適光パス検索方法によれば、光パストポロジーを連結グラフとした後に、トラフィックの少ないパスを解除し、その結果、得られた資源を利用してトラフィックの多い光パスを設定するので、効率的に最良の光パストポロジーを検索することができる。   Further, according to the optimum optical path search method of the second invention, after the optical path topology is made into a connected graph, the path with less traffic is released, and as a result, the optical path with much traffic is obtained using the obtained resources. Therefore, the best optical path topology can be searched efficiently.

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素および配置関係についてはこの発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, each component and the arrangement relationship are merely schematically shown to the extent that the present invention can be understood. In the following, a preferred configuration example of the present invention will be described. However, numerical conditions and the like are merely preferred examples. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiment.

(ネットワークの構成)
図1は、この発明の光パス検索方法を実施するネットワーク(以下、内部ネットワークという。)を説明するための概略構成図である。内部ネットワークは、メッシュ状、または格子状に配置された複数のノード(以下、Nで表すこともある。)と、隣接するノード間を接続して波長多重光信号を伝送する光ファイバ(以下、Fで表すこともある。)と、内部ネットワークを構成する複数のノードの各々に接続されている光パス設定装置200とを備えるメッシュ状波長多重光ネットワークである。光パス設定装置200は、各ノードに制御信号線網400により接続されている。
(Network configuration)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a network (hereinafter referred to as an internal network) that implements the optical path search method of the present invention. The internal network is an optical fiber (hereinafter, referred to as “N”) that connects a plurality of nodes (hereinafter also referred to as “N”) arranged in a mesh shape or a lattice shape and connects adjacent nodes to each other and transmits a wavelength multiplexed optical signal. And an optical path setting device 200 connected to each of a plurality of nodes constituting the internal network. The optical path setting device 200 is connected to each node by a control signal line network 400.

ここでは、内部ネットワークは、6個のノードで構成されているものとして説明するが、何ら6個に限定されるものではない。これらのノードには、それぞれ固有のノードIDが割り当てられていて、ここではノードIDを1から6までの自然数とする。例えば、N1はノードIDが1であるノードを示す。   Here, although an internal network is demonstrated as what is comprised by six nodes, it is not limited to six at all. Each of these nodes is assigned a unique node ID. Here, the node ID is a natural number from 1 to 6. For example, N1 indicates a node whose node ID is 1.

N1からN6の各ノードは、ネットワークトポロジーにおいて、2行3列のメッシュ状に配置され、隣接するノード間は、光ファイバにより物理的に接続されている。これらの光ファイバには、それぞれ固有のファイバIDが割り当てられていて、ここではファイバIDを1から7までの自然数とする。例えば、F1はファイバIDが1である光ファイバを表す。なお、内部ネットワークを構成する光ファイバの数は、ノードの数及びその配置などによって定まるものであり、なんら7本に限定されるものではない。光ファイバF1〜F7は、隣接するノード間で双方向に通信可能であり、かつ、波長多重により波長の異なる複数の光信号を多重した波長多重光信号を伝送可能であるものとする。   The nodes N1 to N6 are arranged in a 2 × 3 mesh form in the network topology, and adjacent nodes are physically connected by optical fibers. Each of these optical fibers is assigned a unique fiber ID. Here, the fiber ID is a natural number from 1 to 7. For example, F1 represents an optical fiber whose fiber ID is 1. Note that the number of optical fibers constituting the internal network is determined by the number of nodes and their arrangement, and is not limited to seven. The optical fibers F1 to F7 can communicate bidirectionally between adjacent nodes, and can transmit a wavelength-multiplexed optical signal obtained by multiplexing a plurality of optical signals having different wavelengths by wavelength multiplexing.

ここで、隣接するノード間を物理的に接続する光ファイバは1本ずつとして、双方向波長多重通信を行う構成としても良いし、2本以上の光ファイバを備えて、各光ファイバにおいて一方向の波長多重通信を行う構成としても良い。光ファイバは、使用する波長など設定に応じて、任意好適な構成とすることができる。   Here, one optical fiber that physically connects adjacent nodes may be provided one by one, and a configuration for performing bidirectional wavelength division multiplexing communication may be employed, or two or more optical fibers may be provided, and each optical fiber may be unidirectional. The wavelength multiplex communication may be performed. The optical fiber can have any suitable configuration depending on settings such as the wavelength used.

(ノードの構成)
図2を参照してノードの構成について説明する。図2は、ノードの構成を説明するための概略構成図であって、ここでは例としてN1の構成例を示している。ノード(N1)は、光処理部110と電気処理部150を備えている。光処理部110は、さらに、入力側光アンプ112、出力側光アンプ113、入力側光フィルタ114、出力側光フィルタ115、光スイッチ部116、電気/光(E/O)変換器122、光/電気(O/E)変換器124、及び光スイッチ制御部126を備えている。また、電気処理部150は、ルータ152及びトラフィック測定部154を備えている。
(Node configuration)
The configuration of the node will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of the node, and here, a configuration example of N1 is shown as an example. The node (N1) includes an optical processing unit 110 and an electrical processing unit 150. The optical processing unit 110 further includes an input side optical amplifier 112, an output side optical amplifier 113, an input side optical filter 114, an output side optical filter 115, an optical switch unit 116, an electric / optical (E / O) converter 122, an optical An electrical / electrical (O / E) converter 124 and an optical switch control unit 126 are provided. The electrical processing unit 150 includes a router 152 and a traffic measurement unit 154.

N1は、隣接するノードであるN2から、N1及びN2間を接続する光ファイバであるF1を経て、波長多重光信号を受信する。また、N1は、隣接するノードであるN6から、N1及びN6間を接続する光ファイバであるF6を経て、波長多重光信号を受信する。光処理部110は、光ファイバ毎に入力側光アンプ112及び入力側光フィルタ114を備えている。   N1 receives a wavelength-multiplexed optical signal from N2 that is an adjacent node via F1 that is an optical fiber that connects N1 and N2. N1 receives a wavelength-multiplexed optical signal from N6, which is an adjacent node, via F6, which is an optical fiber that connects N1 and N6. The optical processing unit 110 includes an input side optical amplifier 112 and an input side optical filter 114 for each optical fiber.

第1の入力側光アンプ112aは、F1を経て受信した波長多重光信号を増幅した後、第1の入力側光フィルタ114aに送る。また、第2の入力側光アンプ112bは、F6を経て受信した波長多重光信号を増幅した後、第2の入力側光フィルタ114bに送る。   The first input-side optical amplifier 112a amplifies the wavelength multiplexed optical signal received via F1, and then sends it to the first input-side optical filter 114a. The second input-side optical amplifier 112b amplifies the wavelength multiplexed optical signal received through F6, and then sends it to the second input-side optical filter 114b.

ここでは、波長多重光信号は4種類の波長を多重したものとして説明するが、何ら4種類に限定されるものではない。これらの4種類の波長には、それぞれ固有の波長IDが割り当てられていて、波長IDを自然数とする。また、以下の説明では、波長をλで表し、例えばλ1は、波長IDが1である波長を示す。   Here, the wavelength-multiplexed optical signal is described as being obtained by multiplexing four types of wavelengths, but is not limited to four types. Each of these four types of wavelengths is assigned a unique wavelength ID, and the wavelength ID is a natural number. In the following description, the wavelength is represented by λ. For example, λ1 indicates a wavelength having a wavelength ID of 1.

第1の入力側光フィルタ114aは、波長多重光信号を波長毎に、例えばλ1、λ2、λ3、及びλ4の4つの波長の光信号に分離する。分離された各波長の光信号は、光スイッチ部116に送られる。   The first input-side optical filter 114a separates the wavelength multiplexed optical signal into optical signals of four wavelengths, for example, λ1, λ2, λ3, and λ4, for each wavelength. The separated optical signals of respective wavelengths are sent to the optical switch unit 116.

第2の入力側光フィルタ114bは、波長多重光信号を波長毎に、例えばλ5、λ6、λ7、及びλ8の4つの波長の光信号に分離する。分離された各波長の光信号は、光スイッチ部116に送られる。   The second input-side optical filter 114b separates the wavelength multiplexed optical signal into optical signals of four wavelengths, for example, λ5, λ6, λ7, and λ8, for each wavelength. The separated optical signals of respective wavelengths are sent to the optical switch unit 116.

光スイッチ部116に送られた各波長の光信号は、例えば、光スイッチ部116に備えられる光クロスコネクト(OXC:Optical Crossconnect)装置により、通過(カットスルー)状態と、ドロップ状態との間で切換を行う。ここで、カットスルー状態は、入力側光フィルタ114から入力された光信号を、ルータ152を経ずにノードを通過させて、隣接するノードに送っている、すなわち、ノードを素通りさせている状態である。また、ドロップ状態は、光フィルタ114から入力された光信号を、O/E変換器124によって光電変換して、電気信号としてルータ152に送っている状態である。   The optical signal of each wavelength sent to the optical switch unit 116 is, for example, between a pass (cut-through) state and a drop state by an optical cross connect (OXC) device provided in the optical switch unit 116. Change over. Here, the cut-through state is a state in which the optical signal input from the input side optical filter 114 passes through the node without passing through the router 152 and is sent to the adjacent node, that is, the node is passed through. It is. The drop state is a state in which the optical signal input from the optical filter 114 is photoelectrically converted by the O / E converter 124 and sent to the router 152 as an electrical signal.

光スイッチ部116は、入力側光フィルタ114で分離される光信号毎にOXC装置である2×2光スイッチを備えている。ここでは、入力側光フィルタ114でλ1〜λ8の8つの異なる波長の光信号に分離されているので、光スイッチ部116は、第1〜8の2×2光スイッチを備える構成にすることができる。なお、図2では、代表して第1の2×2光スイッチ117を示している。   The optical switch unit 116 includes a 2 × 2 optical switch that is an OXC device for each optical signal separated by the input-side optical filter 114. Here, since the input-side optical filter 114 separates the optical signals having eight different wavelengths λ1 to λ8, the optical switch unit 116 may include first to eighth 2 × 2 optical switches. it can. In FIG. 2, the first 2 × 2 optical switch 117 is representatively shown.

また、第1〜8の2×2光スイッチに対応して、E/O変換器122及びO/E変換器124が備えられている。この例では、光スイッチ部116は、第1〜8の2×2光スイッチを備えているので、光処理部110は、第1〜8のE/O変換器122a〜122hと、第1〜8のO/E変換器124a〜124hを備える。第1〜8のE/O変換器122a〜122hは、それぞれ電気信号を波長λ1〜λ8の光信号に変換する。また、第1〜8のO/E変換器124a〜124hは、それぞれ波長λ1〜λ8の光信号を電気信号に変換する。   Further, an E / O converter 122 and an O / E converter 124 are provided corresponding to the first to eighth 2 × 2 optical switches. In this example, since the optical switch unit 116 includes first to eighth 2 × 2 optical switches, the optical processing unit 110 includes first to eighth E / O converters 122a to 122h, Eight O / E converters 124a to 124h are provided. The first to eighth E / O converters 122a to 122h convert electrical signals into optical signals having wavelengths λ1 to λ8, respectively. The first to eighth O / E converters 124a to 124h convert optical signals having wavelengths λ1 to λ8 into electrical signals, respectively.

第1の2×2光スイッチ117は2つの入力端子Ia及びIbと、2つの出力端子Oa及びObを備えている。第1の2×2光スイッチ117の入力端子Iaは、第1の入力側光フィルタ114aに接続されていて、第1の入力側光フィルタ114aで分離された波長λ1の光信号を受信する。また、入力端子Ibは、第1のE/O変換器122aに接続されている。出力端子Oaは、第1の出力側光フィルタ115aに接続されていて、波長λ1の光信号を第1の出力側光フィルタ115aに送信する。また、出力端子Obは、第1のO/E変換器124aに接続されている。   The first 2 × 2 optical switch 117 includes two input terminals Ia and Ib and two output terminals Oa and Ob. The input terminal Ia of the first 2 × 2 optical switch 117 is connected to the first input-side optical filter 114a, and receives the optical signal having the wavelength λ1 separated by the first input-side optical filter 114a. The input terminal Ib is connected to the first E / O converter 122a. The output terminal Oa is connected to the first output-side optical filter 115a and transmits an optical signal having a wavelength λ1 to the first output-side optical filter 115a. The output terminal Ob is connected to the first O / E converter 124a.

入力端子Iaと出力端子Oaが接続され、及び、入力端子Ibと出力端子Obが接続されている状態が、カットスルー状態である。カットスルー状態では、第1の入力側光フィルタ114aから入力端子Iaを経て入力された光信号が、出力端子Oaを経て、第1の出力側光フィルタ115aへ出力される状態である。   The state in which the input terminal Ia and the output terminal Oa are connected and the input terminal Ib and the output terminal Ob are connected is a cut-through state. In the cut-through state, an optical signal input from the first input side optical filter 114a via the input terminal Ia is output to the first output side optical filter 115a via the output terminal Oa.

一方、入力端子Iaと出力端子Obが接続され、及び、入力端子Ibと出力端子Oaが接続されている状態がドロップ状態である。ドロップ状態では、第1の入力側光フィルタ114aから入力端子Iaを経て入力された波長λ1の光信号は、出力端子Obを経て、第1のO/E変換器124aに送られる。第1のO/E変換器124aは波長λ1の光信号を、電気信号に変換した後、電気処理部150に送る。また、第1のE/O変換器122aは、電気処理部150から受信した電気信号を波長λ1の光信号に変換した後、第1の2×2光スイッチ117へ送信する。第1の2×2光スイッチ117の入力端子Ibを経て入力された光信号は、出力端子Oaを経て、第1の出力側光フィルタ115aに送られる。   On the other hand, the state in which the input terminal Ia and the output terminal Ob are connected and the input terminal Ib and the output terminal Ob are connected is a drop state. In the drop state, the optical signal having the wavelength λ1 input from the first input-side optical filter 114a via the input terminal Ia is sent to the first O / E converter 124a via the output terminal Ob. The first O / E converter 124 a converts the optical signal having the wavelength λ <b> 1 into an electrical signal and then sends the electrical signal to the electrical processing unit 150. The first E / O converter 122a converts the electrical signal received from the electrical processing unit 150 into an optical signal having the wavelength λ1, and then transmits the optical signal to the first 2 × 2 optical switch 117. The optical signal input through the input terminal Ib of the first 2 × 2 optical switch 117 is sent to the first output-side optical filter 115a through the output terminal Oa.

ルータ152は、O/E変換器124で光信号から変換された電気信号に含まれるパケット、又は、外部ネットワーク300から受信したパケットのヘッダの解析を行い、外部ネットワーク300に送るか、又は、内部ネットワークに送るかを決定する。内部ネットワークに送られるパケットは、E/O変換器122によって光信号に変換された後、光スイッチ部116に送られ、さらに、光スイッチ部116の各2×2光スイッチから、出力側光フィルタ115に送られる。各波長の光信号は出力側光フィルタ115で波長多重された後、出力側光アンプ113で増幅され、隣接するノードに送られる。光処理部110は、光ファイバ毎に出力側光フィルタ115及び出力側光アンプ113を備えている。第1の出力側光アンプ113aで増幅された波長多重光信号は、F6を経てN6へ送られる。また、第2の出力側光アンプ113bで増幅された波長多重光信号は、F1を経てN2へ送られる。   The router 152 analyzes the header of the packet included in the electrical signal converted from the optical signal by the O / E converter 124 or the packet received from the external network 300 and sends the packet to the external network 300, or the internal Decide whether to send to the network. A packet sent to the internal network is converted into an optical signal by the E / O converter 122 and then sent to the optical switch unit 116. Further, from each 2 × 2 optical switch of the optical switch unit 116, an output side optical filter 115. The optical signal of each wavelength is wavelength-multiplexed by the output-side optical filter 115, amplified by the output-side optical amplifier 113, and sent to the adjacent node. The optical processing unit 110 includes an output side optical filter 115 and an output side optical amplifier 113 for each optical fiber. The wavelength multiplexed optical signal amplified by the first output side optical amplifier 113a is sent to N6 via F6. The wavelength multiplexed optical signal amplified by the second output side optical amplifier 113b is sent to N2 via F1.

電気処理部150が備えるトラフィック測定部154は、ルータ152と光処理部110のE/O変換器122及びO/E変換器124との間に接続されていて、1のルータと他のルータとの間の送受信トラフィックを測定する。その測定結果は、制御信号線網400を経て、光パス設定装置200に送信される。トラフィック測定部154は、任意好適な周知のものを用いることができる。なお、ルータ152と外部ネットワーク300の間に接続される構成としても良い。   The traffic measurement unit 154 included in the electrical processing unit 150 is connected between the router 152 and the E / O converter 122 and the O / E converter 124 of the optical processing unit 110, and is connected to one router and another router. Measure incoming and outgoing traffic. The measurement result is transmitted to the optical path setting device 200 via the control signal line network 400. As the traffic measurement unit 154, any suitable known one can be used. A configuration in which the router 152 is connected to the external network 300 may be employed.

光スイッチ制御部126は、光パス設定装置200から制御信号線網400を経て受信した制御信号に応答して、光スイッチ部116の切換を行う。具体的には、光スイッチ部116が備える2×2光スイッチの切換を行うことで、光信号をカットスルー状態とドロップ状態との間での切換、及び、送信先のノードの変更を行う。   The optical switch control unit 126 switches the optical switch unit 116 in response to a control signal received from the optical path setting device 200 via the control signal line network 400. Specifically, by switching the 2 × 2 optical switch included in the optical switch unit 116, the optical signal is switched between the cut-through state and the drop state, and the transmission destination node is changed.

また、光パス設定装置200から制御信号線網400を経て受信した制御信号はルータ152にも送られ、ルータ152は制御信号に応答して、IPパスの切換を行う。   The control signal received from the optical path setting device 200 via the control signal line network 400 is also sent to the router 152, and the router 152 switches the IP path in response to the control signal.

(第1実施形態)
図3を参照して、第1実施形態の光パス設定装置の構成について説明する。図3は、光パス設定装置200の概略構成図である。光パス設定装置200は、入出力インタフェース202、入出力部206、記憶部210、及び、MPU(Microprocessing Unit)220を備えて構成される、周知のコンピュータ等を用いることができる。入出力部206は、コンピュータに通常用いられるキーボード及びマウス等の公知の入力装置と、及びディスプレイ及びプリンタ等の出力装置とを備えている。記憶部210には、ハードディスク等の任意好適な周知の記憶装置が用いられる。MPU220は、周知の構成とすることができ、ここでは、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)230と、メモリとしてのRAM(Random Access Memory)222及びROM(Read Only Memory)224を備える構成としている。
(First embodiment)
With reference to FIG. 3, the configuration of the optical path setting device of the first embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the optical path setting device 200. The optical path setting apparatus 200 can use a known computer or the like that includes the input / output interface 202, the input / output unit 206, the storage unit 210, and the MPU (Microprocessing Unit) 220. The input / output unit 206 includes a known input device such as a keyboard and a mouse normally used in a computer, and an output device such as a display and a printer. As the storage unit 210, any suitable known storage device such as a hard disk is used. The MPU 220 may have a well-known configuration. In this example, the MPU 220 includes a central processing unit (CPU) 230, a RAM (Random Access Memory) 222 as a memory, and a ROM (Read Only Memory) 224. Yes.

CPU230が備える制御手段232は、ROM224等に読み出し自在に記録されているプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することにより、機能手段240として、送信処理手段244、終了条件判定手段246、IPパス探索手段248、トラフィック計算手段250、光パストポロジー評価手段252、光パストポロジーテーブル読出し手段254、及び新規光パストポロジー生成手段260を実現する。新規光パストポロジー生成手段260は、さらに、乱数生成手段262、ノード選択手段264、経路選択手段266、インタフェース割当判定手段270、連結判定手段272、初期化手段274、及び、光パス設定手段276を備えている。なお、各機能手段での処理の詳細は後述する。   The control unit 232 included in the CPU 230 reads out a program recorded in a readable manner in the ROM 224 and executes the program, thereby functioning as the function unit 240, the transmission processing unit 244, the end condition determination unit 246, the IP path search. Means 248, traffic calculation means 250, optical path topology evaluation means 252, optical path topology table reading means 254, and new optical path topology generation means 260 are realized. The new optical path topology generation unit 260 further includes a random number generation unit 262, a node selection unit 264, a route selection unit 266, an interface assignment determination unit 270, a connection determination unit 272, an initialization unit 274, and an optical path setting unit 276. I have. Details of processing in each functional unit will be described later.

図4及び図5を参照して、第1実施形態の最適光パストポロジーの検索方法を説明する。図4は、最適光パストポロジーの検索方法を説明するための処理フロー図である。また、図5は、最適光パストポロジーの検索において実行される、新規光パストポロジー生成処理を説明するための処理フロー図である。   With reference to FIGS. 4 and 5, the optimum optical path topology search method of the first embodiment will be described. FIG. 4 is a process flow diagram for explaining a search method of the optimum optical path topology. FIG. 5 is a process flow diagram for explaining a new optical path topology generation process executed in the search for the optimum optical path topology.

トラフィック計算手段250は、トラフィック情報を監視していて、予め設定された時間間隔毎に、各ノードにおけるトラフィックの測定結果を、入出力インタフェース202を経て受信する。トラフィック計算手段250は、受信したトラフィックの測定結果に基づいて、トラフィック情報として、ノード間の送受信トラフィックのテーブル(以下、トラフィックマトリックスと称することもある。)を作成する。図6は、トラフィックマトリックスを説明するための図である。このトラフィックマトリックス218では、送信元の各ノード(図中、218aで示す欄に含まれるノード)に対して、送信先の各ノード(図中、218bで示す欄に含まれるノード)へのトラフィックがマトリックス状に示されている。従って、送信元の各ノードと、送信先の各ノードからそれぞれ1つずつノードを選択すると、送信元のノードから、送信先のノードへのトラフィックを得ることができる。このトラフィックマトリックスはRAM222又は記憶部210に読み出し自在に記憶されるが、ここでは記憶部210に記憶されるものとして説明する。   The traffic calculation means 250 monitors the traffic information and receives the traffic measurement results at each node via the input / output interface 202 at preset time intervals. Based on the received traffic measurement results, the traffic calculation means 250 creates a table of traffic sent and received between nodes (hereinafter also referred to as a traffic matrix) as traffic information. FIG. 6 is a diagram for explaining a traffic matrix. In this traffic matrix 218, for each node of the transmission source (node included in the column indicated by 218a in the figure), traffic to each node of the transmission destination (node included in the column indicated by 218b in the figure) Shown in matrix form. Accordingly, when one node is selected from each node of the transmission source and each node of the transmission destination, traffic from the transmission source node to the transmission destination node can be obtained. This traffic matrix is stored in the RAM 222 or the storage unit 210 so as to be readable, but here it will be described as being stored in the storage unit 210.

ステップ(以下、ステップをSで表す。)10において、光パストポロジーテーブル読み出し手段254は、記憶部210に読み出し及び書換え自在に記憶されている光パストポロジーテーブル214を読み出す。光パストポロジーテーブル214は、内部ネットワークにおける光パスの設定状態を示す表であって、光パストポロジーテーブル214には、各光パスについて両端のノード、光パスを伝播する光信号が通過する光ファイバとノード、及び、設定されている波長などが記録されている。この光パストポロジーテーブル214が示す光パストポロジーを現用光パストポロジーと称する。   In step (hereinafter, step is represented by S) 10, the optical path topology table reading unit 254 reads the optical path topology table 214 stored in the storage unit 210 so as to be readable and rewritable. The optical path topology table 214 is a table showing the setting state of the optical path in the internal network, and the optical path topology table 214 includes nodes at both ends for each optical path and an optical fiber through which an optical signal propagating through the optical path passes. And the node, the set wavelength, and the like are recorded. The optical path topology indicated by the optical path topology table 214 is referred to as a working optical path topology.

S20において、終了条件判定手段246は、予め、例えば記憶部210に読み出し自在に記憶されている終了条件216を読み出す。終了条件216は、光パス設定装置200での処理を行う時間、又は、後述する新規光パストポロジーを生成する過程の実施回数等、任意好適に設定可能である。終了条件判定手段246は、この終了条件216に基づいて判定を行い、終了条件が満たされている場合は、最適光パストポロジー検索の処理を終了する。一方、終了条件が満たされていない場合は、引き続いてS30の新規光パストポロジー生成過程を行う。   In S <b> 20, the end condition determination unit 246 reads the end condition 216 stored in advance in the storage unit 210 so as to be readable. The end condition 216 can be arbitrarily set appropriately, such as the time for performing the processing in the optical path setting device 200 or the number of executions of a process for generating a new optical path topology described later. The termination condition determination unit 246 makes a determination based on the termination condition 216. When the termination condition is satisfied, the optimum optical path topology search process is terminated. On the other hand, if the termination condition is not satisfied, the new optical path topology generation process of S30 is subsequently performed.

S30の新規光パストポロジー生成過程は、新規光パストポロジー生成手段260において実行され、さらにS110からS170の過程を備えている。   The new optical path topology generation process of S30 is executed by the new optical path topology generation means 260, and further includes the processes of S110 to S170.

S110の初期化過程において、新規光パストポロジーの初期化が行われる。この過程では、新規光パストポロジー生成手段260が備える初期化手段274が、新規光パストポロジーの初期化を行う。新規光パストポロジーテーブルがRAM222等の記憶装置に無い場合は、新たに新規光パストポロジーテーブルを作成し、一方、既に存在している場合は、新規光パストポロジーテーブルが示す新規光パストポロジーを、各ノードN1〜N6の何れの間にも光パスが設定されていない状態にする。   In the initialization process of S110, the new optical path topology is initialized. In this process, the initialization unit 274 provided in the new optical path topology generation unit 260 initializes the new optical path topology. If the new optical path topology table does not exist in the storage device such as the RAM 222, a new optical path topology table is newly created. On the other hand, if it already exists, the new optical path topology table indicated by the new optical path topology table is An optical path is not set between any of the nodes N1 to N6.

S120のノード選択過程において、乱数を用いて2つのノードが選択される。この過程では、先ず、乱数生成手段262が、各ノードが備えるインタフェース数の合計を最大値とする2つの乱数を生成する。ここで、インタフェース数とは、各ノードが使用できる光信号の数であり、例えば光処理部110が備えるO/E変換器122の数で決まる。乱数の生成は、任意好適な周知の方法で行われ、例えば、ROM224等に読み出し自在に記憶されている乱数表を読み出すことによって行われる。次に、ノード選択手段264が、乱数生成手段262が生成した2つの乱数のそれぞれに対応する、ノードを選択する。なお、2つの乱数のそれぞれに対応するノードが同一の場合は、再度、乱数の生成を行う構成にすることができる。   In the node selection process of S120, two nodes are selected using random numbers. In this process, first, the random number generation unit 262 generates two random numbers having the maximum number of interfaces included in each node as a maximum value. Here, the number of interfaces is the number of optical signals that can be used by each node, and is determined by, for example, the number of O / E converters 122 included in the optical processing unit 110. The random number is generated by any suitable known method, for example, by reading a random number table stored in the ROM 224 or the like in a freely readable manner. Next, the node selection unit 264 selects a node corresponding to each of the two random numbers generated by the random number generation unit 262. In addition, when the node corresponding to each of two random numbers is the same, it can be set as the structure which produces | generates a random number again.

S130、S140及びS150の光パス設定過程では、ノード選択過程において選択された2つのノード間に光パスが新規光パストポロジーに対して設定可能か否か判定して、設定可能ならば2つのノード間に光パスを設定し、一方、設定不可能ならば、ノード選択過程を行う。   In the optical path setting process of S130, S140 and S150, it is determined whether or not an optical path can be set for the new optical path topology between the two nodes selected in the node selection process. An optical path is set between them, and if it cannot be set, a node selection process is performed.

S130において、経路選択手段266は、S120のノード選択過程で選択された2つのノードの間の経路を選択する。経路選択手段266は、先ず、記憶部210に読み出し自在に記憶されている物理トポロジーテーブル212を読み出す。物理トポロジーテーブル212は、ノード間での光ファイバの物理的な接続状態を示している。次に、経路選択手段266は、この物理トポロジーテーブル212を参照して、経路を選択する。経路を選択する方法として、例えば、ダイクストラ法と呼ばれる最短経路探索法を用いることができる。ここで、最短経路とは、経由するノード(以下、通過ノードとも称する。)の数が最小である経路をいう。通過ノードの数が同一の経路が複数有る場合は、複数の経路から無作為に1の経路を選択する。   In S130, the route selection unit 266 selects a route between the two nodes selected in the node selection process in S120. The route selection unit 266 first reads the physical topology table 212 stored in the storage unit 210 so as to be readable. The physical topology table 212 indicates a physical connection state of optical fibers between nodes. Next, the route selection unit 266 refers to the physical topology table 212 and selects a route. As a method for selecting a route, for example, a shortest route search method called a Dijkstra method can be used. Here, the shortest route refers to a route having the smallest number of nodes (hereinafter also referred to as passing nodes) that pass through. When there are a plurality of routes having the same number of transit nodes, one route is randomly selected from the plurality of routes.

S140において、光パス設定手段276は、S130で選択された経路に光パスが設定可能かどうかの判断を行う。光パス設定手段276は、記憶部210に読み出し及び書換え自在に記憶されている制約条件217を読み出す。制約条件217には、各光ファイバ及び各ノードで使用可能な波長の数が記録されている。光パス設定手段276は、制約条件217及び新規光パストポロジーテーブルを参照して、S130で選択された経路で使用可能な波長を調べる。使用可能な波長が無い場合は、光パスの設定が不可能であるとして、S120のノード選択過程を行う。   In S140, the optical path setting unit 276 determines whether an optical path can be set in the route selected in S130. The optical path setting unit 276 reads the constraint condition 217 stored in the storage unit 210 so as to be read and rewritten. In the constraint condition 217, the number of wavelengths that can be used in each optical fiber and each node is recorded. The optical path setting unit 276 refers to the constraint condition 217 and the new optical path topology table, and checks the wavelengths that can be used in the route selected in S130. If there is no usable wavelength, it is determined that the optical path cannot be set, and the node selection process of S120 is performed.

使用可能な波長が有る場合は、S150において、光パス設定手段276は、新規光パストポロジーを更新する。ここでは、新規光パストポロジーテーブルに、光パスが設定された2つのノード、通過する光ファイバ及びノード、割り当てられた波長などを新たに書き込むことで新規光パストポロジーが更新される。   If there is a usable wavelength, the optical path setting unit 276 updates the new optical path topology in S150. Here, the new optical path topology is updated by newly writing, in the new optical path topology table, two nodes to which the optical path is set, optical fibers and nodes that pass through, and assigned wavelengths.

S160及びS170の判定過程では、複数のノードが備える送受信インタフェースの全てに対する光パスの割り当てが完了しているか否かが判定され、未完了の場合はS120のノード選択過程を行い、一方、完了している場合は、さらに新規光パストポロジーが連結グラフであるか否かが判定され、非連結グラフの場合は、初期化過程を行い、連結グラフの場合は、新規光パストポロジー生成過程を終了する
S160において、インタフェース割り当て判定手段270は、新規光パストポロジーテーブルに書き込まれた光パスの数と各ノードが備えるインタフェース数の合計を比較することにより、全てのインタフェースに光パスが割り当てられているか否かの判定を行う。この判定の結果、まだ光パスが割り当てられていないインタフェースが存在する場合は、S120のノード選択過程を行う。なお、S120おいて乱数の生成を行う際には既に光パスが割り当てられているインタフェースは除かれる。
In the determination process of S160 and S170, it is determined whether or not the optical path assignment to all of the transmission / reception interfaces included in the plurality of nodes is completed. If not completed, the node selection process of S120 is performed. In the case of a connected graph, it is further determined whether or not the new optical path topology is a connected graph. In the case of a disconnected graph, an initialization process is performed. In the case of a connected graph, the new optical path topology generation process is terminated. In S160, the interface assignment determination unit 270 compares the number of optical paths written in the new optical path topology table with the total number of interfaces included in each node to determine whether or not optical paths are assigned to all interfaces. Judgment is made. As a result of this determination, if there is an interface to which an optical path is not yet allocated, the node selection process of S120 is performed. Note that when a random number is generated in S120, an interface to which an optical path has already been assigned is excluded.

光パスが割り当てられていない送受信インタフェースが存在しない場合は、S170において、連結判定手段272が、光パストポロジーが連結グラフであるか非連結グラフであるかの判定を行う。ここで光パストポロジーが連結グラフであるとは、あるノードを始点として、始点のノードから他の全てのノードへの経路が存在することをいう。なお、2つのノード間の経路は1つの光パスで設定されるだけでなく、他のノードを経由した2つ以上の光パスを用いて設定される構成でも良い。光パストポロジーが非連結グラフとは、始点のノードから到達できないノードがネットワーク中に存在している状態、すなわち、ネットワークが分断されている状態をいう。   If there is no transmission / reception interface to which no optical path is assigned, in S170, the connection determination unit 272 determines whether the optical path topology is a connected graph or a disconnected graph. Here, the optical path topology being a connected graph means that there is a path from a certain node to all other nodes starting from a certain node. In addition, the path | route between two nodes is not only set with one optical path, The structure set using two or more optical paths via another node may be sufficient. The optical path topology is not connected graph refers to a state in which there are nodes in the network that cannot be reached from the starting node, that is, a state in which the network is divided.

上記の判定を行った結果、光パストポロジーが非連結グラフである場合は、作成された光パストポロジーは適用不可と判断され、S110からS170までの過程を再び行う。   As a result of the above determination, if the optical path topology is a disconnected graph, it is determined that the created optical path topology is not applicable, and the processes from S110 to S170 are performed again.

光パストポロジーが連結グラフである場合は、S40からS80において、光パストポロジー比較過程を行う。光パストポロジー比較過程は、新規光パストポロジーと、現用光パストポロジーとを比較して、新規光パストポロジーが現用光パストポロジーよりも優れている場合には、新規光パストポロジーを最適光パストポロジーとして、現用光パストポロジーと置き換える。   If the optical path topology is a connected graph, an optical path topology comparison process is performed in S40 to S80. The optical path topology comparison process compares the new optical path topology with the working optical path topology. If the new optical path topology is superior to the working optical path topology, the new optical path topology is selected as the optimum optical path topology. To replace the working optical path topology.

S40において、IPパス探索手段248は、各ノード間のIPパスの設定を行う。IPパスの設定では、例えば、ダイクストラ法を用いて、最短IPパスが選択される。ここで、最短IPパスとは、中継するノードの数が最小である経路をいう。なお、最短IPパスの設定においては、光信号を伝送するファイバの伝送量などを考慮して、伝送時間が最短となるIPパスを選択する構成にすることも可能である。各ノード間のIPパスの設定結果は、IPパストポロジーテーブル215として、記憶部210に読み出し及び書き込み自在に記録される。   In S40, the IP path search means 248 sets an IP path between the nodes. In setting the IP path, for example, the shortest IP path is selected using the Dijkstra method. Here, the shortest IP path refers to a route having the smallest number of relaying nodes. In setting the shortest IP path, it is possible to select an IP path with the shortest transmission time in consideration of the transmission amount of the fiber transmitting the optical signal. The IP path setting result between the nodes is recorded in the storage unit 210 as an IP path topology table 215 so that it can be read and written.

S50において、トラフィック計算手段250は、S40で作成されたIPパストポロジーテーブル215に、記憶部210から読み出したトラフィックマトリックス218(図6参照)を適用して、各ノードで中継されるトラフィックを計算する。例えば、N1及びN5間のIPパスと、N3及びN6間のIPパスがいずれもN2で中継される場合、N1及びN5間のトラフィックが6(=6+0)であり、N3及びN6間のトラフィックが26(=18+8)であるので、N2で中継されるトラフィックは32になる。   In S50, the traffic calculation unit 250 applies the traffic matrix 218 (see FIG. 6) read from the storage unit 210 to the IP path topology table 215 created in S40, and calculates the traffic relayed at each node. . For example, when the IP path between N1 and N5 and the IP path between N3 and N6 are both relayed by N2, the traffic between N1 and N5 is 6 (= 6 + 0), and the traffic between N3 and N6 is Since 26 (= 18 + 8), the traffic relayed by N2 is 32.

S60において、光パストポロジー評価手段252は、記憶部210又はROM224に記録されている目的関数を参照して、光パストポロジーの評価を行う。ここで、目的関数として、例えば、S50で計算した各ノードで中継されるトラフィックの和を評価結果として求める関数とすることができる。   In S <b> 60, the optical path topology evaluation unit 252 refers to the objective function recorded in the storage unit 210 or the ROM 224 and evaluates the optical path topology. Here, as the objective function, for example, a function for obtaining the sum of traffic relayed at each node calculated in S50 as an evaluation result can be used.

S70において、光パストポロジー評価手段252は、新規光パストポロジーテーブルが示す光パストポロジーの評価結果と、現用光パストポロジーの評価結果を比較する。比較の結果、新規光パストポロジーの評価結果が現用光パストポロジーの評価結果よりも優れている場合、例えば、各ノードで中継されるトラフィックが小さい場合は、S80において、新規光パストポロジーを最適光パストポロジーとして、現用光パストポロジーを置き換えた後、S20の終了条件の判定を行う。このとき、新規光パストポロジーテーブルを光パストポロジーテーブルとして記憶部210に記憶される。また、新規光パストポロジーの評価結果が向上しなかった場合は、現用光パストポロジーのまま、S20の終了条件の判定を行う。   In S70, the optical path topology evaluation unit 252 compares the evaluation result of the optical path topology indicated by the new optical path topology table with the evaluation result of the working optical path topology. As a result of the comparison, if the evaluation result of the new optical path topology is superior to the evaluation result of the working optical path topology, for example, if the traffic relayed at each node is small, the new optical path topology is determined as the optimum light in S80. After replacing the working optical path topology as the path topology, the termination condition of S20 is determined. At this time, the new optical path topology table is stored in the storage unit 210 as an optical path topology table. If the evaluation result of the new optical path topology does not improve, the termination condition of S20 is determined with the working optical path topology unchanged.

以上の過程を行って、光パストポロジー検索フローを終了した後、記憶部210に記憶されている光パストポロジーテーブル214が示す光パストポロジーになるように、送信処理手段244から、各ノードの光スイッチ制御部及びルータに対して光パス及びIPパスの制御信号を送信して、設定を変更する。   After the above process is completed and the optical path topology search flow is completed, the transmission processing unit 244 transmits the optical path topology of each node so that the optical path topology indicated by the optical path topology table 214 stored in the storage unit 210 is obtained. The optical path and IP path control signals are transmitted to the switch control unit and the router to change the settings.

第1実施形態の最適光パス検索方法によれば、ノード間のトラフィックに基づいて、光パスを設定するので、現在のトラフィック分布に対して、適切な光パストポロジーが得られる。また、乱数を用いて光パスを設定することにより、全てのパターンの光パストポロジーを検索することなく、最良の光パストポロジーを高速に検索することができる。   According to the optimal optical path search method of the first embodiment, since an optical path is set based on traffic between nodes, an appropriate optical path topology can be obtained for the current traffic distribution. Further, by setting an optical path using random numbers, it is possible to search for the best optical path topology at high speed without searching for optical path topologies of all patterns.

(第2実施形態)
図7を参照して、第2実施形態の光パス設定装置の構成について説明する。図7は、光パス設定装置201の概略構成図である。光パス設定装置201は、入出力インタフェース202、入出力部206、記憶部210、及び、MPU220を備えて構成される、周知のコンピュータ等を用いることができる。MPU220は、周知の構成とすることができ、ここでは、CPU230と、メモリとしてのRAM222及びROM224を備える構成としている。
(Second Embodiment)
With reference to FIG. 7, the structure of the optical path setting apparatus of 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the optical path setting device 201. As the optical path setting device 201, a known computer or the like that includes the input / output interface 202, the input / output unit 206, the storage unit 210, and the MPU 220 can be used. The MPU 220 may have a known configuration, and here, the MPU 220 includes a CPU 230, a RAM 222 and a ROM 224 as memories.

CPU230が備える制御手段232は、ROM224等に読み出し自在に記録されているプログラムを読み出して、当該プログラムを実行することにより、機能手段240として、送信処理手段244、IPパス探索手段248、トラフィック計算手段250、光パス解除手段255、光パス再設定手段256、及び新規光パストポロジー生成手段261を実現する。新規光パストポロジー生成手段261は、さらに、乱数生成手段262、ノードペア並び換え手段263、経路選択手段266、インタフェース割当判定手段270、初期化手段274、光パス設定手段276、及び、ノードペア選択手段278を備えている。なお、図3を参照して説明した第1実施形態の光パス設定装置と、同じ符号を付した構成要素は、第1実施形態で説明したのと同様なので、説明を省略する。また、各機能手段での処理の詳細は後述する。   The control means 232 included in the CPU 230 reads out a program recorded in a readable manner in the ROM 224 or the like and executes the program to thereby function as the function means 240 as a transmission processing means 244, an IP path search means 248, a traffic calculation means. 250, an optical path releasing unit 255, an optical path resetting unit 256, and a new optical path topology generating unit 261 are realized. The new optical path topology generation unit 261 further includes a random number generation unit 262, a node pair rearrangement unit 263, a route selection unit 266, an interface assignment determination unit 270, an initialization unit 274, an optical path setting unit 276, and a node pair selection unit 278. It has. Note that components having the same reference numerals as those of the optical path setting device of the first embodiment described with reference to FIG. 3 are the same as those described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. Details of processing in each functional unit will be described later.

図8及び図9を参照して、第2実施形態の最適光パストポロジーの検索方法を説明する。図8は、第2実施形態の最適光パストポロジーの検索において実行される、新規光パストポロジーの生成方法を説明するための処理フロー図である。また、図9は、第2実施形態の最適光パストポロジーの検索処理を説明するための処理フロー図である。   With reference to FIG. 8 and FIG. 9, the search method of the optimum optical path topology of the second embodiment will be described. FIG. 8 is a process flow diagram for explaining a method for generating a new optical path topology, which is executed in the search for the optimum optical path topology according to the second embodiment. FIG. 9 is a process flowchart for explaining the optimum optical path topology search process of the second embodiment.

S210の初期化過程において、新規光パストポロジーの初期化が行われる。この過程では、新規光パストポロジー生成手段261が備える初期化手段274が、新規光パストポロジーの初期化を行う。新規光パストポロジーテーブルがRAM222等の記憶装置に無い場合は、新たに新規光パストポロジーテーブルを作成し、また、既に存在している場合は、新規光パストポロジーテーブルが示す新規光パストポロジーを、各ノードN1〜N6の何れの間にも光パスが設定されていない状態にする。   In the initialization process of S210, the new optical path topology is initialized. In this process, the initialization unit 274 provided in the new optical path topology generation unit 261 initializes the new optical path topology. If the new optical path topology table does not exist in the storage device such as the RAM 222, a new optical path topology table is newly created. If the new optical path topology table already exists, the new optical path topology table indicated by the new optical path topology table is An optical path is not set between any of the nodes N1 to N6.

S212の光パス設定過程において、ノードの全ての送受信インタフェースに対して光パスの割り当てが完了するまで、トラフィックが大きいものから順に光パスが設定される。この過程において、光パス設定手段276は、物理的に隣接するノード間に光パスを設定する。光パス設定手段276は、先ず、記憶部210に読み出し自在に記憶されている物理トポロジーテーブル212を読み出す。光パス設定手段276は、物理トポロジーテーブル212を参照して、物理的に隣接するノード間に光パスを設定し、その結果として、新規光パストポロジーテーブルに、光パスが設定された2つのノード、割り当てられた波長などを新たに書き込む。隣接するノード間に光パスが設定されることで、光パストポロジーは連結グラフとなる。   In the optical path setting process of S212, the optical paths are set in order from the largest traffic until the allocation of the optical paths to all transmission / reception interfaces of the node is completed. In this process, the optical path setting unit 276 sets an optical path between physically adjacent nodes. The optical path setting unit 276 first reads the physical topology table 212 stored in the storage unit 210 so as to be freely read. The optical path setting means 276 refers to the physical topology table 212 and sets an optical path between physically adjacent nodes. As a result, the two nodes in which the optical path is set in the new optical path topology table , Newly write the assigned wavelength and the like. By setting an optical path between adjacent nodes, the optical path topology becomes a connected graph.

S215、S260、S222、S230、S240、S250及びS265の光パス設定過程では、ノードの全ての送受信インタフェースに対して光パスの割り当てが完了するまで、トラフィックが大きいものから順に光パスが設定される。   In the optical path setting process of S215, S260, S222, S230, S240, S250, and S265, the optical path is set in order from the largest traffic until the allocation of the optical path to all transmission / reception interfaces of the node is completed. .

S260において、インタフェース割り当て判定手段270は、全ての送受信インタフェースに光パスが割り当てられているか否かの判定を行う。この判定の結果、まだ光パスが割り当てられていないインタフェースが存在する場合は、S222のノードペアを選択する過程を行う。なお、既に光パスが割り当てられているインタフェースが有る場合は、そのインタフェースを除いて、インタフェースの選択を行う。光パスが割り当てられていないインタフェースが存在しない場合は、S265において、新規光パストポロジーを更新する。ここでは、新規光パストポロジーテーブルが記憶部210又はRAM222等に読出し及び書き込み自在に記憶される。   In S260, the interface assignment determination unit 270 determines whether or not optical paths are assigned to all the transmission / reception interfaces. If there is an interface to which an optical path is not yet assigned as a result of this determination, a process of selecting a node pair in S222 is performed. When there is an interface to which an optical path is already assigned, the interface is selected except for the interface. If there is no interface to which no optical path is assigned, the new optical path topology is updated in S265. Here, the new optical path topology table is stored in the storage unit 210, the RAM 222, or the like so as to be readable and writable.

S215において、ノードペア並べ換え手段263は、トラフィックマトリックス(図6参照)を読み出して、トラフィックテーブルを作成する。トラフィックマトリックスから作成されたトラフィックテーブルの例を図10(A)に示す。ノードペア並べ換え手段263は、トラフィックマトリックスから、異なる2つのノードを選び、その2つのノード間のトラフィックを計算する。例えば、N1とN2を選択した場合には、N1からN2へ向かうトラフィックは0であり、N2からN1へ向かうトラフィックも0であるので、N1とN2の間のトラフィックは0+0=0になる。このようにして、各ノード間のトラフィックを計算してトラフィックテーブル219aを作成する。   In S215, the node pair rearranging unit 263 reads the traffic matrix (see FIG. 6) and creates a traffic table. An example of a traffic table created from the traffic matrix is shown in FIG. The node pair rearrangement unit 263 selects two different nodes from the traffic matrix, and calculates traffic between the two nodes. For example, when N1 and N2 are selected, the traffic from N1 to N2 is 0, and the traffic from N2 to N1 is also 0, so the traffic between N1 and N2 is 0 + 0 = 0. In this way, the traffic table 219a is created by calculating the traffic between the nodes.

次に、ノードペア並べ換え手段263は、トラフィックテーブル219aの並べ換えを行う。この並べ換えでは、トラフィックの大きい順にノードペアを並び換える。並び換えた結果のトラフィックテーブル219bを図10(B)に示す。   Next, the node pair rearranging means 263 rearranges the traffic table 219a. In this rearrangement, the node pairs are rearranged in descending order of traffic. FIG. 10B shows a traffic table 219b as a result of the rearrangement.

S222において、ノードペア選択手段278は、トラフィックが最も大きいノードペアを選択する。ここでは、N3とN6のペアが選択される。   In S222, the node pair selection unit 278 selects the node pair with the largest traffic. Here, a pair of N3 and N6 is selected.

S230において、経路選択手段266は、S222で選択されたノードペア間に経路を設定する。経路の設定は、物理トポロジーテーブル212を参照して、経路を選択することで行われる。ノード間に光パスを設定できる経路は複数あるが、ここでは、ダイクストラ法と呼ばれる最短経路探索法を用いて、最短経路を選択する。ここで、最短経路とは、経由するノード(以下、通過ノードとも称する。)の数が最小である経路をいう。例えば、ノードペアがN3とN6であるとき、N3とN6の間の最短経路は、N3−N2−N1−N6、N3−N2−N5−N6、及びN3−N4−N5−N6の3種類ある。このように最短経路となる経路が複数存在する場合には、通過する光ファイバ内の波長多重度が少ない経路を優先して選択する。同一条件の最短経路が複数有る場合には、第1実施形態で説明したのと同様に無作為に1の経路を選択すればよい。この経路の選択は、例えば、乱数生成手段262が生成する乱数を用いて行われる。   In S230, the route selection unit 266 sets a route between the node pair selected in S222. The route is set by referring to the physical topology table 212 and selecting a route. There are a plurality of paths that can set an optical path between nodes. Here, the shortest path is selected using a shortest path search method called a Dijkstra method. Here, the shortest route refers to a route having the smallest number of nodes (hereinafter also referred to as passing nodes) that pass through. For example, when the node pair is N3 and N6, there are three types of shortest paths between N3 and N6: N3-N2-N1-N6, N3-N2-N5-N6, and N3-N4-N5-N6. When there are a plurality of paths that are the shortest paths in this way, a path with a low wavelength multiplicity in the passing optical fiber is selected with priority. When there are a plurality of shortest paths under the same condition, one path may be selected at random as described in the first embodiment. The selection of this path is performed using, for example, a random number generated by the random number generation unit 262.

S240において、光パス設定手段276は、S230で選択された経路に光パスが設定可能かどうかの判断を行う。光パス設定手段276は、記憶部210に読み出し及び書換え自在に記憶されている制約条件217を読み出す。制約条件217には、各光ファイバに設定されている波長、各光ファイバ及び各ノードで使用可能な波長の数が記録されている。光パス設定手段276は、制約条件217を参照して、S230で選択された経路で使用可能な波長を調べる。使用可能な波長が無い場合は、光パスの設定が不可能であるとして、S222のノードペアを選択する過程を行う。   In S240, the optical path setting unit 276 determines whether an optical path can be set in the route selected in S230. The optical path setting unit 276 reads the constraint condition 217 stored in the storage unit 210 so as to be read and rewritten. In the constraint condition 217, the wavelength set for each optical fiber and the number of wavelengths that can be used in each optical fiber and each node are recorded. The optical path setting unit 276 refers to the constraint condition 217 and checks the wavelengths that can be used in the route selected in S230. If there is no usable wavelength, it is determined that an optical path cannot be set, and a process of selecting a node pair in S222 is performed.

使用可能な波長が有る場合は、S250において、新規光パストポロジーへ光パスを追加する。新規光パストポロジーテーブルには、追加された光パスに対して、光パスが設定された2つのノード、通過する光ファイバとノード、及び割り当てられた波長などが書き込まれる。   If there is a usable wavelength, an optical path is added to the new optical path topology in S250. In the new optical path topology table, for the added optical path, two nodes to which the optical path is set, an optical fiber and a node that pass through, an assigned wavelength, and the like are written.

図8を参照して説明したS265までの過程で、新規光パストポロジーが生成された後、S310及びS320のIPパストポロジー設定過程において、IPパストポロジーを設定する。   After the new optical path topology is generated in the process up to S265 described with reference to FIG. 8, the IP path topology is set in the IP path topology setting process in S310 and S320.

S310では、光パストポロジー評価手段252は、記憶部210又はRAM222等に読み出し及び書換え自在に記憶されている新規光パストポロジーテーブルを読み出す。   In S310, the optical path topology evaluation unit 252 reads a new optical path topology table stored in the storage unit 210, the RAM 222, or the like so as to be read and rewritten.

S320において、IPパス探索手段248は、IPパストポロジーの設定を行う。IPパストポロジーの設定では、例えば、ダイクストラ法と呼ばれる最短経路探索法を用いて、最短IPパスが選択される。この場合、最短IPパスとは、中継するノードの数が最小である経路をいう。なお、最短IPパスの選択においては、光信号を伝送するファイバの伝送量などを考慮して、伝送時間が最短となるIPパスを選択する構成にすることも可能である。各ノード間のIPパスの設定結果は、IPパストポロジーテーブル215として、記憶部210に読み出し及び書き込み自在に記録される。   In S320, the IP path search means 248 sets the IP path topology. In setting the IP path topology, for example, the shortest IP path is selected using a shortest path search method called a Dijkstra method. In this case, the shortest IP path refers to a route having the smallest number of relaying nodes. In selecting the shortest IP path, it is also possible to adopt a configuration in which the IP path with the shortest transmission time is selected in consideration of the transmission amount of the fiber transmitting the optical signal. The IP path setting result between the nodes is recorded in the storage unit 210 as an IP path topology table 215 so that it can be read and written.

S330、S340、及びS370の光パス解除過程において、光パス解除手段255は、新規光パストポロジーが非連結グラフになるまで、IPパストポロジーにおけるトラフィックが小さいものから順に光パスが解除される。   In the optical path cancellation process of S330, S340, and S370, the optical path cancellation unit 255 releases the optical paths in order from the smallest traffic in the IP path topology until the new optical path topology becomes a disconnected graph.

S330において、トラフィック計算手段250は、S320で作成されたIPパストポロジーテーブル215に、トラフィックマトリックス218を適用して、各光パスでのトラフィックを計算する。その後、各光パスでのトラフィックの計算結果に基づいて、各光パスを、トラフィックが少ない順に並び換える。   In S330, the traffic calculation means 250 applies the traffic matrix 218 to the IP path topology table 215 created in S320, and calculates the traffic in each optical path. Thereafter, the optical paths are rearranged in ascending order of traffic based on the calculation result of the traffic in each optical path.

このトラフィックは光パスの利用率に相当する。S340において、トラフィックが最も少ない、すなわち、利用率が低い光パスを解除する。   This traffic corresponds to the utilization rate of the optical path. In S340, the optical path with the least traffic, that is, the low utilization rate is released.

トラフィックの解除を行った後、S370において、光パス解除手段255は、新規光パストポロジーが連結グラフであるか非連結グラフであるかの判定を行う。この判定の結果、新規光パストポロジーが連結グラフである場合は、再び、S340の過程を行い、光パス解除手段255は、設定されている光パスの中でトラフィックが最も少ない光パスを解除する。S340及びS370の過程を、新規光パストポロジーが非連結グラフになるまで繰り返し行う。   After canceling the traffic, in S370, the optical path cancellation unit 255 determines whether the new optical path topology is a connected graph or a disconnected graph. If the result of this determination is that the new optical path topology is a connected graph, the process of S340 is performed again, and the optical path releasing means 255 releases the optical path with the least traffic among the set optical paths. . The processes of S340 and S370 are repeated until the new optical path topology becomes a disconnected graph.

新規光パストポロジーが非連結グラフになった後、S380の光パス再設定過程において、光パス解除過程で光パスが解除されたことにより得られた資源を利用して、光パスの設定が行われる。先ず、光パス再設定手段256は、トラフィックが最も大きいノードペアを選択した後、選択されたノードペア間に経路を設定する。経路の設定では、物理トポロジーテーブル212を参照して、経路を選択する。ノード間に光パスを設定できる経路は複数あるが、ここでは、ダイクストラ法と呼ばれる最短経路探索法を用いて、最短経路を選択する。ここで、最短経路とは、通過ノードの数が最小である経路をいう。最短経路となる経路が複数存在する場合には、通過する光ファイバ内の波長多重度が少ない経路を優先して選択する。同一条件の最短経路が複数有る場合には、第1実施形態で説明したのと同様に無作為に1の経路を選択すればよい。次に、選択された経路に光パスが設定可能かどうかの判断を行う。選択された経路で使用可能な波長を調べた結果、使用可能な波長が無い場合は、光パスの設定が不可能であるとして、トラフィックが次に大きいノードペアを選択して、再度S380の光パス再設定過程を行う。   After the new optical path topology becomes a disconnected graph, the optical path is set using the resources obtained by releasing the optical path in the optical path releasing process in the optical path resetting process of S380. Is called. First, the optical path resetting unit 256 selects a node pair with the largest traffic, and then sets a path between the selected node pairs. In setting the route, the route is selected with reference to the physical topology table 212. There are a plurality of paths that can set an optical path between nodes. Here, the shortest path is selected using a shortest path search method called a Dijkstra method. Here, the shortest route is a route having the smallest number of passing nodes. When there are a plurality of shortest paths, a path with a low wavelength multiplicity in the passing optical fiber is selected with priority. When there are a plurality of shortest paths under the same condition, one path may be selected at random as described in the first embodiment. Next, it is determined whether an optical path can be set for the selected route. As a result of examining the wavelengths that can be used in the selected route, if there is no usable wavelength, it is determined that the optical path cannot be set, and the node pair with the next largest traffic is selected, and the optical path in S380 is again performed. Perform the reconfiguration process.

光パス再設定過程は、全ての送受信インタフェースに光パスが割り当てられるまで行われる。   The optical path resetting process is performed until optical paths are assigned to all transmission / reception interfaces.

光パス再設定過程の後、S390、S400、S410及びS420において、新たに設定された光パストポロジーの評価を行う。   After the optical path resetting process, the newly set optical path topology is evaluated in S390, S400, S410, and S420.

S390において、IPパス探索手段248は、各ノード間のIPパストポロジーの設定を行う。IPパストポロジーの設定は、S320のIPパストポロジー設定過程と同様なので説明を省略する。   In S390, the IP path search means 248 sets the IP path topology between the nodes. The setting of the IP path topology is the same as the IP path topology setting process in S320, and thus description thereof is omitted.

S400において、トラフィック計算手段250は、S390で作成されたIPパストポロジーテーブル215に、記憶部210から読み出したトラフィックマトリックス218を適用して、各ノードで中継されるトラフィックを計算する。   In S400, the traffic calculation unit 250 applies the traffic matrix 218 read from the storage unit 210 to the IP path topology table 215 created in S390, and calculates the traffic relayed at each node.

S410において、光パストポロジー評価手段252は、記憶部210又はROM224に記録されている目的関数を参照して、光パストポロジーの評価を行う。ここで、目的関数とは、例えば、S400で計算した各ノードで中継されるトラフィックの和を評価結果として求める関数にすることができる。   In S410, the optical path topology evaluation unit 252 refers to the objective function recorded in the storage unit 210 or the ROM 224 and evaluates the optical path topology. Here, the objective function can be, for example, a function for obtaining the sum of traffic relayed at each node calculated in S400 as an evaluation result.

S420において、光パストポロジー評価手段252は、新規光パストポロジーテーブルが示す光パストポロジーの評価結果と、現用光パストポロジーの評価結果を比較する。比較の結果、新規光パストポロジーの評価結果が現用光パストポロジーの評価結果よりも優れている場合、例えば、各ノードで中継されるトラフィックが小さい場合は、S430において、新規光パストポロジー更新手段269は、新規光パストポロジーテーブルを光パストポロジーテーブルとして更新し、記憶部210に記憶した後、S320からS430の過程を繰り返し行う。また、新規光パストポロジーの評価結果が向上しなかった場合は、現用光パストポロジーのまま、検索処理を終了する。   In S420, the optical path topology evaluation unit 252 compares the evaluation result of the optical path topology indicated by the new optical path topology table with the evaluation result of the working optical path topology. As a result of the comparison, if the evaluation result of the new optical path topology is superior to the evaluation result of the active optical path topology, for example, if the traffic relayed at each node is small, the new optical path topology update unit 269 is performed in S430. Updates the new optical path topology table as the optical path topology table, stores it in the storage unit 210, and then repeats the process from S320 to S430. If the evaluation result of the new optical path topology does not improve, the search process is terminated with the working optical path topology.

以上の過程を行って、光パストポロジー検索フローを終了した後、送信処理手段244から、各ノードの光スイッチ制御部に対して光パスの制御信号を送信する。   After the above process is completed and the optical path topology search flow is completed, an optical path control signal is transmitted from the transmission processing means 244 to the optical switch control unit of each node.

また、第2実施形態の最適光パス検索方法によれば、光パストポロジーを連結グラフとした後に、トラフィックの少ないパスを解除し、その結果、得られた資源を利用してトラフィックの多い光パスを設定するので、効率的に最良の光パストポロジーを検索することができる。   In addition, according to the optimum optical path search method of the second embodiment, after the optical path topology is connected to the connected graph, the path with less traffic is released, and as a result, the optical path with much traffic is obtained using the obtained resources. Therefore, the best optical path topology can be searched efficiently.

内部ネットワークを説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating an internal network. ノードを説明するための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating a node. 第1実施形態の光パス設定装置の説明をするための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the optical path setting apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の最適光パストポロジーの検索方法を説明するための処理フロー図である。It is a processing flow figure for demonstrating the search method of the optimal optical path topology of 1st Embodiment. 第1実施形態における新規光パストポロジーの生成処理を説明するための処理フロー図である。It is a processing flow figure for demonstrating the production | generation process of the novel optical path topology in 1st Embodiment. トラフィックマトリックスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a traffic matrix. 第2実施形態の光パス設定装置の説明をするための概略構成図である。It is a schematic block diagram for demonstrating the optical path setting apparatus of 2nd Embodiment. 第2実施形態における新規光パストポロジーの生成処理を説明するための処理フロー図である。It is a processing flowchart for demonstrating the production | generation process of the new optical path topology in 2nd Embodiment. 第2実施形態の最適光パストポロジーの検索方法を説明するための処理フロー図である。It is a processing flowchart for demonstrating the search method of the optimal optical path topology of 2nd Embodiment. トラフィックテーブルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a traffic table.

符号の説明Explanation of symbols

110 光処理部
112 入力側光アンプ
113 出力側光アンプ
114 入力側光フィルタ
115 出力側光フィルタ
116 光スイッチ部
117 第1の2×2光スイッチ
122 E/O変換器
124 O/E変換器
126 光スイッチ制御部
150 電気処理部
152 ルータ
154 トラフィック測定部
200、201 光パス設定装置
202 入出力インタフェース
206 入出力部
210 記憶部
216 終了条件
217 制約条件
218 トラフィックマトリックス
219a、219b トラフィックテーブル
220 MPU
222 RAM
224 ROM
230 CPU
232 制御手段
240 機能手段
244 送信処理手段
246 終了条件判定手段
248 IPパス探索手段
250 トラフィック計算手段
252 光パストポロジー評価手段
254 光パストポロジーテーブル読出し手段
255 光パス解除手段
256 光パス再設定手段
260、261 新規光パストポロジー生成手段
262 乱数生成手段
263 ノードペア並べ換え手段
264 ノード選択手段
266 経路選択手段
269 新規光パストポロジー更新手段
270 インタフェース割当判定手段
272 連結判定手段
274 初期化手段
276 光パス設定手段
278 ノードペア選択手段
300 外部ネットワーク
400 制御信号線網
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Optical processing part 112 Input side optical amplifier 113 Output side optical amplifier 114 Input side optical filter 115 Output side optical filter 116 Optical switch part 117 1st 2 * 2 optical switch 122 E / O converter 124 O / E converter 126 Optical switch control unit 150 Electrical processing unit 152 Router 154 Traffic measurement unit 200, 201 Optical path setting device 202 Input / output interface 206 Input / output unit 210 Storage unit 216 End condition 217 Restriction condition 218 Traffic matrix 219a, 219b Traffic table 220 MPU
222 RAM
224 ROM
230 CPU
232 Control unit 240 Function unit 244 Transmission processing unit 246 Termination condition determination unit 248 IP path search unit 250 Traffic calculation unit 252 Optical path topology evaluation unit 254 Optical path topology table reading unit 255 Optical path release unit 256 Optical path resetting unit 260 261 New optical path topology generation unit 262 Random number generation unit 263 Node pair rearrangement unit 264 Node selection unit 266 Route selection unit 269 New optical path topology update unit 270 Interface allocation determination unit 272 Connection determination unit 274 Initialization unit 276 Optical path setting unit 278 Node pair Selection means 300 External network 400 Control signal line network

Claims (2)

メッシュ状に配置された複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重光信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている光パス設定装置とを備えるメッシュ状波長多重光ネットワークにおいて、現用光パストポロジーから最適光パストポロジーへ移行する際に、最適光パストポロジーを検索する方法であって、
新規光パストポロジーを生成する新規光パストポロジー生成過程と、
該新規光パストポロジーと、現用光パストポロジーとを比較して、前記新規光パストポロジーが前記現用光パストポロジーよりも優れている場合には、前記新規光パストポロジーを最適光パストポロジーとして、前記現用光パストポロジーと置き換える光パストポロジー比較過程とを備え、
前記新規光パストポロジー生成過程は、
新規光パストポロジーを初期化する初期化過程と、
乱数を用いて2つのノードを選択するノード選択過程と、
前記新規光パストポロジーに対して、該ノード選択過程において選択された2つのノード間の光パスが設定可能か否か判定して、設定可能ならば前記2つのノード間に光パスを設定し、一方、設定不可能ならば、再度前記ノード選択過程を行う光パス設定過程と、
前記複数のノードが備える送受信インタフェースの全てに対する光パスの割り当てが完了しているか判定し、未完了の場合は前記ノード選択過程を行い、一方、完了している場合は、さらに新規光パストポロジーが連結グラフであるか非連結グラフであるか判定し、連結グラフの場合は、新規光パストポロジー生成過程を終了し、一方、非連結グラフの場合は、再び初期化過程を行う判定過程とを備え、
予め記憶装置に記録されている終了条件を読み出してきて、該終了条件を満たすまで、前記新規光パストポロジー生成過程、及び前記光パストポロジー比較過程を繰り返し行うことを特徴とする最適光パス検索方法。
A mesh comprising: a plurality of nodes arranged in a mesh; an optical fiber for transmitting a wavelength-multiplexed optical signal by connecting adjacent nodes; and an optical path setting device connected to each of the plurality of nodes In a wavelength division multiplexing optical network, a method for searching for an optimal optical path topology when shifting from an active optical path topology to an optimal optical path topology,
New optical path topology generation process for generating a new optical path topology;
When the new optical path topology is superior to the working optical path topology when the new optical path topology is compared with the working optical path topology, the new optical path topology is set as the optimum optical path topology. It has an optical path topology comparison process that replaces the working optical path topology,
The new optical path topology generation process includes:
An initialization process to initialize a new optical path topology;
A node selection process for selecting two nodes using random numbers;
For the new optical path topology, it is determined whether an optical path between the two nodes selected in the node selection process can be set, and if so, an optical path is set between the two nodes; On the other hand, if the setting is impossible, the optical path setting process for performing the node selection process again,
It is determined whether the assignment of optical paths to all of the transmission / reception interfaces included in the plurality of nodes is completed. If the optical path allocation is not completed, the node selection process is performed. It is determined whether the graph is a connected graph or a disconnected graph, and in the case of a connected graph, a new optical path topology generation process is terminated, while in the case of a disconnected graph, a determination process is performed in which an initialization process is performed again. ,
An optimum optical path search method comprising: reading an end condition recorded in advance in a storage device; and repeatedly performing the new optical path topology generation process and the optical path topology comparison process until the end condition is satisfied. .
メッシュ状に配置された複数のノードと、隣接するノード間を接続して波長多重光信号を伝送する光ファイバと、前記複数のノードの各々に接続されている光パス設定装置とを備えるメッシュ状波長多重光ネットワークにおいて、現用光パストポロジーから最適光パストポロジーへ移行する際に、最適光パストポロジーを検索する方法であって、
新規光パストポロジーを初期化する初期化過程と、
前記新規光パストポロジーに対して隣接するノード間に光パスを設定した後、ノードの全ての送受信インタフェースに対して光パスの割り当てが完了するまで、トラフィックが大きいものから順に光パスを設定する光パス設定過程と、
新規光パストポロジーに対してIPパストポロジーを設定するIPパストポロジー設定過程と、
前記新規光パストポロジーが非連結グラフになるまで、前記IPパストポロジーにおけるトラフィックが小さいものから順に、光パスを解除する光パス解除過程と、
光パスが解除されたことにより得られた資源を利用して、前記新規光パストポロジーに対して光パスを設定する光パス再設定過程と、
該新規光パストポロジーと、前記現用光パストポロジーとを比較して、前記新規光パストポロジーが前記現用光パストポロジーよりも優れている場合には、前記現用光パストポロジーを前記新規光パストポロジーで置き換えた後、IPパストポロジー設定過程から光パス再設定過程までの各過程を繰り返し行う
ことを特徴とする最適光パス検索方法。
A mesh comprising: a plurality of nodes arranged in a mesh; an optical fiber for transmitting a wavelength-multiplexed optical signal by connecting adjacent nodes; and an optical path setting device connected to each of the plurality of nodes In a wavelength division multiplexing optical network, a method for searching for an optimal optical path topology when shifting from an active optical path topology to an optimal optical path topology,
An initialization process to initialize a new optical path topology;
After the optical path is set between adjacent nodes for the new optical path topology, the optical paths are set in order from the largest traffic until the optical path assignment is completed for all the transmission / reception interfaces of the node. Path setting process,
IP path topology setting process for setting an IP path topology for a new optical path topology;
Until the new optical path topology becomes a disconnected graph, the optical path cancellation process of canceling the optical path in order from the smallest traffic in the IP path topology;
An optical path resetting process for setting an optical path for the new optical path topology using resources obtained by releasing the optical path;
When the new optical path topology is compared with the working optical path topology and the new optical path topology is superior to the working optical path topology, the working optical path topology is replaced with the new optical path topology. An optimal optical path search method characterized by repeatedly performing each process from an IP path topology setting process to an optical path resetting process after replacement.
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