JP4806466B2 - パス管理制御方法、パス管理制御プログラム、パス管理制御装置およびパス管理制御システム - Google Patents

Description

本発明は、パス管理制御技術に関する。

近年、ユーザに対しネットワークの帯域を確実に確保し、また、ネットワーク事業者もネットワーク内のリソースを有効利用するため、ネットワークの帯域事前予約サービスが提案されている。以下の非特許文献１には、この事前予約要求がＮＧとなる場合の対処策が開示されている。また、非特許文献２には、トラヒック動向予測やネットワークの状況を考慮して、事前予約要求のスケジュールを調整する技術が開示されている。
Jun Zheng,et.al.,"Toward Automated Provisioning of Advanced Reservation Service in Next-Generation Optical Internet,"IEEE Communication Magagine,Nov.2006. Dirk Hetzer,Ilka Miloucheva,and Karl Jonas, "Resource Reservation in Advanced for cantent On-demand Services, "NETWORKS 2006.

しかし、非特許文献１に記載の技術は、帯域の事前予約をＯＫにするために、ユーザの要求内容を変更させている。また、非特許文献２に記載の技術は、ユーザの要求通りの帯域の事前予約が取れなかった場合の対処については考慮されていない。

本発明は、前記した課題を解決し、ユーザの要求どおりの帯域事前予約（事前予約パスの設定）を行いやすくするパス管理制御手段を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、各種データの入出力を司る入出力部と、（１）ノード間を接続するパスに用いるリンクの識別情報を示した経路情報と、（２）前記リンクに割り当てられた元々の帯域に関する情報を含み、前記リンクの識別情報ごとに、当該リンクを利用する事前予約パスおよび現状パスの識別情報と、当該リンクの残余帯域とを時系列で示したリソース情報と、（３）前記現状パスの識別情報ごとに、当該現状パスに用いられているリンクの識別情報および帯域を示したパス情報と、（４）前記事前予約パスの識別情報ごとに、当該事前予約パスに用いる帯域および当該事前予約パスの利用期間を示したパス予約情報とを記憶する記憶部と、前記経路情報、前記リソース情報、前記パス情報および前記パス予約情報を参照して、前記パスの経路計算を行う経路計算部と、前記パス予約情報または前記入出力部経由で入力されたパスの設定要求に基づき、ネットワーク上に各ノードにパスを設定するパス設定部とを備えるパス管理制御装置を用いたパス管理制御方法であって、前記パス管理制御装置は、前記入出力部経由で、前記事前予約パスに要求される帯域および利用期間を含む前記事前予約パスの設定要求を受け付けるステップと、前記経路情報および前記リソース情報を参照して、前記事前予約パスに用いる経路を計算するステップと、前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域を参照して、前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあるか否かを判断するステップと、前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあると判断したとき、前記パス情報および前記パス予約情報に登録されたパスのうち、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクを用いるパスについて、前記経路情報および前記リソース情報を参照して、当該パスの代替経路を計算するステップと、前記計算した代替経路および前記事前予約パスの経路を、前記リソース情報および前記パス予約情報へ反映するステップとを実行し、前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域が確保できないリンクが複数ある場合、前記パスの代替経路を計算するとき、前記複数のリンクのうち、前記元々の帯域の大きいリンクから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、小さいリンクから優先的に前記パスの代替経路を計算するかの選択入力を受け付けるステップと、当該パスの代替経路を計算するとき、前記受け付けた選択入力に基づき、前記複数のリンクのうち、どのリンクから優先的に当該リンクにおける前記パスの代替経路を計算するかを決定するステップと実行することを特徴とするパス管理制御方法とした。

請求項１７に記載の発明は、各種データの入出力を司る入出力部と、（１）ノード間を接続するパスに用いるリンクの識別情報を示した経路情報と、（２）前記リンクに割り当てられた元々の帯域に関する情報を含み、前記リンクの識別情報ごとに、当該リンクを利用する事前予約パスおよび現状パスの識別情報と、当該リンクの残余帯域とを時系列で示したリソース情報と、（３）前記現状パスの識別情報ごとに、当該現状パスに用いられているリンクの識別情報および帯域を示したパス情報と、（４）前記事前予約パスの識別情報ごとに、当該事前予約パスに用いる帯域および当該事前予約パスの利用期間を示したパス予約情報とを記憶する記憶部と、前記入出力部経由で、前記事前予約パスの帯域および利用期間を含む前記事前予約パスの設定要求を受け付け、前記経路情報および前記リソース情報を参照して、前記事前予約パスに用いる経路を計算し、前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域を参照して、前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあると判断したとき、前記パス情報および前記パス予約情報に登録されたパスのうち、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクを用いられるパスについて、前記経路情報および前記リソース情報を参照して、当該パスの代替経路を計算し、前記計算した代替経路および前記事前予約パスの経路を、前記リソース情報および前記パス予約情報へ反映する経路計算部と、前記パス予約情報に示される利用期間に、ネットワーク上の各ノードへ前記パス予約情報に示される帯域の前記事前予約パスを設定するパス設定部と、を備え、前記経路計算部は、前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域が確保できないリンクが複数ある場合、前記パスの代替経路を計算するとき、前記複数のリンクのうち、前記元々の帯域の大きいリンクから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、小さいリンクから優先的に前記パスの代替経路を計算するかの選択入力を受け付け、当該パスの代替経路を計算するとき、前記受け付けた選択入力に基づき、前記複数のリンクのうち、どのリンクから優先的に当該リンクにおける前記パスの代替経路を計算するかを決定することを特徴とするパス管理制御装置とした。

請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載のパス管理制御装置と、このパス管理制御装置からのパス設定指示により、他のノードとの間にパスを設定するノードとを備えることを特徴とするパス管理制御システムとした。

このようにすることで、このパス管理制御装置は、リソース情報における各リンクに設定された現状パスおよび事前予約パスの予約状況を参照して、事前予約パスを計算することができる。このとき、この事前予約パスを設定してしまうと帯域を確保できないリンクがある場合、この他のリンクの現状パスおよび事前予約パスの予約状況を参照して、このリンクを用いられる他のパスの代替経路を計算し、経路リアレンジを行う。このようにすることで、事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。つまり、ユーザの要求どおりの事前予約パスを設定しやすくなる。
さらに、このような方法によれば、例えば、このパス管理制御装置において、元々の帯域の大きいリンクから優先的に経路リアレンジを行う選択入力をすれば、経路リアレンジにより大きな帯域が確保できる可能性も高いので、事前予約パスで要求されている帯域が比較的大きくても、この事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。また、このパス管理制御装置において、例えば、元々の帯域の小さいリンクから優先的に経路リアレンジを行う選択入力をすれば、元々の帯域の小さいリンクには小さな帯域のパスが収まっている可能性が高く、当該リンク内のパスの代替経路を発見しやすいので、この事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、前記パス設定のため、前記パスの追加、削除、帯域の変更を前記各ノードへ指示するとき、無瞬断で実行するよう指示することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、パスの追加、削除、帯域の変更を指示するとき、パケットロスが生じないので、ネットワークサービスの品質が低下しない。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のパス管理制御方法において、当該リンクに前記代替経路の計算対象となるパスが複数ある場合、前記パス管理制御装置は、前記複数のパスのうち、（１）当該パスの帯域が大きいものから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、小さいパスから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、および、（２）当該パスの利用期間が長いものから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、短いものから優先的に前記パスの代替経路を計算するかの少なくとも一方の選択入力を受け付けるステップと、前記受け付けた選択入力に基づき、前記パス情報および前記パス予約情報に示される当該パスの帯域および利用期間を参照して、前記複数のパスのうち、どのパスから優先的に前記パスの代替経路を計算するかを決定するステップとを実行することを特徴とする。

このような方法によれば、例えば、このパス管理制御装置において、経路リアレンジの対象として帯域の大きいパスを選択すれば、当該リンクにおいて大きな帯域を確保できるので、帯域が大きな事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。一方、経路リアレンジの対象として帯域の小さいパスを選択すれば、このパスの代替経路を容易に発見できる。また、経路リアレンジの対象として利用期間の長いパスを選択すれば長期間の空き帯域が確保できるので、利用期間が比較的長い事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。さらに、経路リアレンジの対象として利用期間の短いパスを選択すれば、このパスの代替経路を容易に発見できるので、事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、前記パスの代替経路を計算するとき、前記リソース情報に示されるリンクのうち、当該リンクの残余帯域が当該パスの帯域に満たないリンクを前記代替経路の対象外として計算することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置において、当該パスの帯域に満たないリンクに代替経路を割り当てるのを避けることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のパス管理制御方法において、前記パス予約情報は、所定周期ごとに設定される複数の前記事前予約パスの情報を含み、前記パス管理制御装置は、前記代替経路の計算対象であるパスが、前記所定周期ごとに設定される複数の前記事前予約パスのいずれかであるとき、当該複数の事前予約パスすべてについて同じ経路を通るよう前記代替経路を計算し、前記計算した代替経路それぞれを前記パス予約情報および前記リソース情報へ反映することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置において、新規に事前予約パスを設定するために、例えば、毎月１日に２４時間パスを設定するといった所定周期ごとの事前予約パス（定例事前予約パス）について経路リアレンジが必要になったとき、この事前予約パスそれぞれについて経路リアレンジを実行することができる。また、定例事前予約パスは経路リアレンジ後も毎回経路が同じになるので、このような定例事前予約パスを用いる場合でも、サービスの品質を保つことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のパス管理制御方法において、前記リソース情報は、前記現状パスおよび前記事前予約パスに割り当てられた当該リンクのタイムスロットの識別情報を含み、前記パス管理制御装置は、前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域を参照して、当該リンクは前記設定要求に示される利用期間に、前記設定要求に示される帯域以上の残余帯域はあるが、前記設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域がないと判断したとき、当該リンクにおいて前記現状パスまたは前記事前予約パスに割り当てられたタイムスロットを変更するタイムスロットリアレンジを実行し、当該リンクにおいて前記事前予約パスの設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域を確保するステップと、前記確保した空き帯域のタイムスロットを前記事前予約パスに割り当てるステップと、前記事前予約パスに割り当てたタイムスロットの識別情報および前記タイムスロットリアレンジにより変更された前記現状パスまたは前記事前予約パスのタイムスロットの識別情報を前記リソース情報へ反映するステップとを実行することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、事前予約パスを設定するリンクに帯域以上の残余帯域がないときは、請求項１ないし請求項６に記載の経路リアレンジを行い、事前予約パスを設定するリンクに帯域以上の残余帯域はあるが、この事前予約パスの帯域以上の連続した空き帯域がないと判断したとき、請求項７に記載のタイムスロットリアレンジを行う。このようにすることで経路リアレンジを必要最小限に抑えることができる。また、このタイムスロットリアレンジを実行するとき、リソース情報における現状パスおよび事前予約パスの各タイムスロットの予約状況も考慮したタイムスロットリアレンジを実行できる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、所定期間ごとに、当該リンクにおいて前記現状パスまたは前記事前予約パスに割り当てられたタイムスロットを変更するタイムスロットリアレンジを実行し、当該リンク内で２本のパスに挟まれた空き帯域または当該リンクの端と１本のパスに挟まれた空き帯域を広げるステップと、前記タイムスロットリアレンジにより変更された前記現状パスまたは前記事前予約パスのタイムスロットの識別情報を前記リソース情報へ反映するステップとを実行することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、所定周期ごとにタイムスロットリアレンジを行い、常にリンク内に連続した空き帯域を確保するようにしておく。これにより、事前予約パス（または即時利用パス）の設定要求がされたときに、すぐにこのパスを設定できる環境を整えておくことができる。

請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、前記タイムスロットリアレンジにおいて、当該リンクにおいて前記空き帯域を確保するとき、当該リンク内で２本のパスに挟まれた空き帯域または当該リンクの端と１本のパスに挟まれた空き帯域のうち、前記空き帯域が広い帯域から優先的に当該帯域を広げるよう前記タイムスロットリアレンジを実行することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、部分的なタイムスロットリアレンジにより、事前予約パスを設定するためのまとまった空き帯域を確保することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域を参照して、当該リンクは前記設定要求に示される利用期間に、前記設定要求に示される帯域以上の残余帯域はあるが、前記設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域がなく、かつ、前記設定要求に示される利用期間および帯域の少なくとも一方が、所定の閾値を超えていると判断したとき、当該リンクにおいて前記タイムスロットリアレンジを実行することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、必要なときにのみタイムスロットリアレンジを行うので、タイムスロットリアレンジの実行を必要最小限に抑えることができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、前記タイムスロットリアレンジを実行する場合において、前記設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域を確保するとき、当該リンク内で２本のパスに挟まれた空き帯域または当該リンクの端と１本のパスに挟まれた空き帯域それぞれをまとめるようにすることを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、リンク内でまばらに存在する空き帯域をまとめた帯域を確保することができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域および前記各タイムスロットに割り当てられた帯域を参照して、当該リンクは前記設定要求に示される利用期間に、前記設定要求に示される帯域以上の残余帯域はあるが、前記設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域がなく、かつ、当該リンクの空き帯域率が、所定の閾値を超えていると判断したとき、前記タイムスロットリアレンジを実行することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、タイムスロットリアレンジの実行を必要最小限に抑えることができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、前記タイムスロットリアレンジの対象となるリンクが複数あるとき、当該リンクそれぞれにおいて同時に前記タイムスロットリアレンジを実行することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、タイムスロットリアレンジの完了までに要する時間を短縮できる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１に記載のパス管理制御方法において、前記リソース情報は、当該リンクを構成するタイムスロットの識別番号を含み、前記パス管理制御装置は、前記事前予約パスを設定するとき、前記リソース情報を参照して、当該事前予約パスの設定先であるリンクの空きタイムスロットのうち、その識別番号の最も小さいものまたは最も大きいものから優先的に選択して、設定することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、当該リンクの空きタイムスロットの端から事前予約パスを設定するので、その後に設定されるパスにまとまった空き帯域を確保しやすくなる。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載のパス管理制御方法において、前記パス管理制御装置は、当該事前予約パスの設定先であるリンクの空きタイムスロットを選択するとき、前記リソース情報を参照して、前記利用期間が長い事前予約パスほど、前記識別番号がより小さいものまたは大きいものを選択して、設定することを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、利用期間が長い事前予約パスほど当該リンクの空きタイムスロットの端から事前予約パスを設定するので、その後に設定されるパスにまとまった空き帯域を確保しやすくなる。

請求項１５に記載の発明は、請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載のパス管理制御方法において、前記事前予約パスの設定要求は、即時にパスを利用する即時利用パスの設定要求であることを特徴とする。

このような方法によれば、パス管理制御装置は、即時利用パスについても同様にユーザの要求どおりにパスを設定しやすくなる。

請求項１６に記載の発明は、請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載のパス管理制御方法を、コンピュータであるパス管理制御装置に実行させることを特徴とするパス管理制御プログラムとした。

このようなプログラムによれば、一般的なコンピュータにパス管理制御方法を実行させることができる。

請求項１９に記載の発明は、請求項１７に記載のパス管理制御装置において、前記パス管理制御装置およびこのパス管理制御装置からのパス設定指示により他のノードとの間にパスを設定するノードを備えるドメインを複数含んでなるネットワークに用いられる前記パス管理制御装置であって、前記記憶部は、ノードの識別情報ごとに、このノードを終点とするパスを設定したとき経由するドメインの識別情報を示したドメイン接続情報と、前記事前予約パスおよび現状パスの識別情報の識別情報ごとに、このパスが経由するドメインの識別情報を示した経由ドメイン情報とをさらに記憶し、前記経路計算部において、前記事前予約パスの設定要求を受け付けたとき、前記事前予約パスの終点となるノードの識別情報と、前記ドメイン接続情報とを参照して、前記事前予約パスの終点ノードの識別情報を用いて、この事前予約パスを設定したときに経由するドメインを特定する経由ドメイン特定部と、前記特定したドメインのパス管理制御装置に対し、前記経由するドメインの識別情報を含む前記事前予約パスの設定要求を送信し、他の前記パス管理制御装置から前記事前予約パスの設定要求を受信したとき、自身のパス管理制御装置の経路計算部に、前記事前予約パスについて、前記自身のドメインにおける経路を計算するよう指示し、この経路計算部による経路計算の結果、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあるとき、そのリンクを用いるパスのうち、前記代替経路を計算したパスについて、そのパスが経由するドメインを、前記経由ドメイン情報を参照して特定し、この特定したドメインのパス管理制御装置へ、前記パスのパスＩＤを通知するリアレンジパス通知部とをさらに備えることを特徴とする。

このようなパス管理制御装置によれば、複数のドメインにまたがって新規パスが設定され、それにともない事前予約パスまたは現状パスのリアレンジが必要になったとき、そのリアレンジが行われるパスが経由するドメインのパス管理制御装置に、リアレンジが行われることを知らせることができる。つまり、リアレンジにともない、通信の瞬断の影響を受ける可能性のあるドメインのパス管理制御装置へ、このことを事前に通知することができる。

発明によれば、事前予約パス（または即時利用パス）の設定要求が却下される確率を減らすことができる。

本発明の実施の形態におけるパス管理制御装置を含むネットワークの構成例を示した図である。 図１のパス管理制御装置の構成を示したブロック図である。 図２のリソース情報のリンク情報およびリソース予約情報を例示した図である。 図２のパス情報を例示した図である。 図２の経路情報を例示した図である。 図２のパス予約情報を例示した図である。 図２のパス管理制御装置の動作手順を示したフローチャートである。 図７のＳ７０６の経路リアレンジ処理を示したフローチャートである。 本実施の形態におけるタイムスロットリアレンジを概念的に説明した図である。 図８のＳ８０６のタイムスロットリアレンジアルゴリズムの実行処理を示したフローチャートである。 本実施の形態のタイムスロットリアレンジの処理手順を示したフローチャートである。 本実施の形態のリアレンジ実施基準値の計算例を説明した図である。 複数のドメインにまたがって新規パスが設定される場合のパス管理制御装置の動作概要を示す図である 図１３のパス管理制御装置の構成を示したブロック図である。 図１４のパス管理制御装置の処理手順を示したフローチャートである。 図１４のパス管理制御装置の処理手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１ パス管理制御装置
２（２Ａ,２Ｂ,２Ｃ,２Ｄ） ノード
１１ 入出力部
１２ 処理部
１３ 記憶部
１４ 通信部
１２１ 経路計算部
１２２ パス設定部
１２３ 経由ドメイン特定部
１２４ 設定要求送信部
１２５ リアレンジパス通知部
１３１ リソース情報
１３２ パス情報
１３３ 経路情報
１３４ パス予約情報
１３５ ドメイン接続情報
１３６ 経由ドメイン情報
１３１１ リンク情報
１３１２ リソース予約情報

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるパス管理制御装置を含むネットワークの構成例を示した図である。図１に示すように、ネットワークは、ノード２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）と、パス管理制御装置１とを含んで構成される。このノード２とパス管理制御装置１とは、通信可能に接続されている。

パス管理制御装置１は、ネットワーク内のリソース情報１３１、経路情報１３３、パス予約情報１３４等を記憶する。そして、このパス管理制御装置１は、外部装置等からパス設定要求を受信すると、前記した各情報を参照して経路計算を行い、計算した経路上のノード２に対しパス設定要求を行う。

なお、このリソース情報１３１、経路情報１３３およびパス予約情報１３４の詳細は後記するが、パス予約情報１３４は、図１に例示するように、各事前予約パスの利用開始日時（利用開始時刻）や、利用終了日時（利用終了時刻）、パスＩＤ、帯域等を示した情報である。また、リソース情報１３１も現在（現状）の各リンクのリソース情報のみならず、将来の各リンクのリソース情報も含む。つまり、このリソース情報１３４は、各リンクにおける現状パスと事前予約パスの割り当て状況を示したものである。なお、現状パスとは、現在、ネットワークに設定されているパスのことであり、具体的にはパス情報１３２に登録されるパスである。また、事前予約パスとは、将来、ネットワークに設定される予定のパスのことであり、具体的には、パス予約情報１３４に登録されるパスである。

また、パス管理制御装置１は、このパス予約情報１３４に基づき各ノード２に対し、パス設定指示を行う。このようなパス設定指示を受けたノード２は、他のノード２との間でシグナリングを行い、パスを設定する。ここでのパスの設定は、各ノード２同士で直接パスを設定するようにしてもよいし、ノード２が存在するネットワークレイヤよりも相対的に下位のレイヤの論理パスを設定するようにしてもよい。

また、このネットワークは、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）やＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）等の回線交換ネットワーク、または、ＩＰ（Internet Protocol）網やイーサネット（登録商標）、ＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）網により実現される。ノード２は、ＭＰＬＳ網のＭＰＬＳルータ、ＩＰ網のルータ、光網の光クロスコネクト等により実現される。

＜動作概要＞
ここで、図１を参照しながら、パス管理制御装置１の動作概要を説明する。なお、以下の説明において、パス管理制御装置１は、新規パスとして事前予約パスの設定要求を受け付ける場合を例に説明するが、即時利用パス（即時に利用を開始するパス）の設定要求を受け付けるようにしてもよい。

まず、パス管理制御装置１は、入力装置（図示せず）等の外部装置により、例えば始点ノード（ノード２Ａ）→終点ノード（ノード２Ｄ）間の新規パスの設定要求を受け付ける。この設定要求は、当該パスに割り当てたい帯域や利用期間を含むものである。リソース情報１３１、経路情報１３３等を参照し、現在および将来における各リンクのリソース割り当て状況を考慮しながら、この新規パスの経路計算を行う。ここで計算する経路は、例えば、始点ノードから終点ノードまでの最短経路である。

ここで、パス管理制御装置１は、この最短経路上に新規パスを設定できないと判断したとき、以下のような処理を行う。

すなわち、パス管理制御装置１は、リソース情報１３１に示される現在および将来における各リンクのリソース割り当て状況を参照して、新規パスが設定できない原因が、（１）当該リンクの残余帯域不足によるものである場合、再度経路計算を行い、既に予約されたパスの移動先の経路を探す（経路リアレンジを行う）。例えば、既に予約されたパス（パスＩＤ「ｈｈ」のパス）の経路の移動先として、ノード２Ａ→ノード２Ｂ→ノード２Ｃという経路を探す。

一方、新規パスが設定できない原因が、（２）新規パスを設定できるまとまった帯域がないことによる場合、例えば、当該リンクの空きスロットがばらけていた場合、既に予約されたパス（パスＩＤ「ｈｈ」のパス）に割り当てられたタイムスロットを変更（リアレンジ）し、この新規パスを設定可能な連続した帯域を空き確保する。そして、確保した空き帯域にこの新規パスを割り当てる。なお、パス管理制御装置１は、このような経路リアレンジやタイムスロットリアレンジによっても新規パスを設定できないと判断したとき、この新規パスの設定要求は却下される。そして、新規パスの設定ができなかったこと等を通知する。このようにしてパス管理制御装置１は、できるだけ設定要求どおりの新規パスの設定を行うようにする。

＜パス管理制御装置の構成＞
次に、図２を用いて、パス管理制御装置１の構成を詳細に説明する。図２は、図１のパス管理制御装置の構成を示したブロック図である。

図２に示すように、パス管理制御装置１は、入出力部１１と、処理部１２と、記憶部１３と、通信部１４とを備える。

入出力部１１は、このパス管理制御装置１に接続されるキーボードやマウス等の入力装置（図示せず）、液晶モニタ等の出力装置（図示せず）等の外部装置とのインタフェースである。この入出力部１１は、外部装置から入力された情報を処理部１２に出力したり、処理部１２により処理された情報を外部装置へ出力したりする。この入出力部１１は、ここでは主に新規パス（即時利用パスまたは事前予約パス）の設定要求の入力を受け付ける。また、その設定要求の結果、新規パスの経路を発見できたか否かを出力する。

処理部１２は、このパス管理制御装置１全体の制御を司り、入出力部１１、通信部１４および記憶部１３の制御と、入力された情報の処理とを行う。

この処理部１２は、始点ノードから終点ノードまでのパスの経路の計算（探索）を行う経路計算部１２１と、計算された経路上にパスを設定するパス設定指示を各ノード２へ出力するパス設定部１２２を備える。

経路計算部１２１は、リソース情報１３１、経路情報１３３等を参照して、始点ノードから終点ノードまでの経路を計算する。ここでの経路の計算には、dijkstraアルゴリズムや、k-shortest pathアルゴリズム等を用いる。なお、経路計算部１２１は、始点ノードと終点ノードの識別情報（ノードＩＤ等）の入力を受け付けると、リソース情報１３１に登録された各リンクのリンクコストや、ネットワークのトポロジ情報（図示せず）を参照して、この始点ノードから終点ノードまでの経路候補とそのリンクコストを計算する。そして、この経路候補を、例えば、リンクコスト順に経路情報１３３に登録しておく。また、経路計算部１２１は、計算した経路候補のうち、当該パスの経路として選択した経路にフラグ等を付しておく。このようにすることで、パス予約情報１３４に示される利用開始日時をむかえたとき、パス設定部１２２は、この経路情報１３３を参照して、どの経路にパスを設定すればよいかを把握できる。

また、この経路計算部１２１は、前記した経路リアレンジの対象リンクおよび対象パスを決定すると、経路情報１３３を参照して、この経路リアレンジの対象リンクに対象パスの移動先となる経路（代替経路）を探索する。そして、パス予約情報１３４等を参照して、この経路リアレンジの対象パスの帯域、利用期間（利用開始日時および利用終了日時）を確認し、また、リソース情報１３１から、この探索した経路におけるリソース予約状況を確認し、この探索した経路に、当該利用期間、当該パスの帯域を確保できるか否かを判断する。ここで、この探索した経路に、当該利用期間、当該パスの帯域を確保できると判断したとき、この経路を当該パスの移動先の代替経路として選択する。そして、当該パスの経路が前記代替経路に変更されたことをリソース情報１３１に反映する。つまり、当該パスが同じ利用期間、同じ帯域で、前記代替経路を利用することをリソース情報１３１に反映する。また、ここで選択した代替経路は、経路情報１３３の当該パスに用いる経路として記録しておく。このような経路計算部１２１の処理の詳細は、フローチャートを用いて後記する。

なお、このような経路計算は、パス管理制御装置１において即時利用パスまたは事前予約パスの設定要求を受け付けたときに行うようにしてもよいし、経路計算部１２１が事前に計算した経路候補を経路情報１３３に登録しておき、必要に応じてこの経路候補から経路を選択するようにしてもよい。

パス設定部１２２は、パス予約情報１３４を参照してネットワーク上にパスを設定する。つまり、このパス予約情報１３４に示される利用開始日時になったとき、このパス予約情報１３４に示される帯域のパスをネットワーク上に設定する。また、このパス予約情報１３４に示される利用終了日時になったとき、前記パスの設定を終了する。なお、このパス設定部１２２が設定するパスの経路は、前記した経路情報１３３において当該パスの経路として選択された経路を用いる。また、このパス設定部１２２が、即時に利用を開始するパス（即時利用パス）の設定要求を受け付けたときには、まず経路計算部１２１においてこの即時利用パスの経路を計算し、この計算された経路上にパスを設定する。この後、パス設定部１２２は、この設定したパスの情報（始点ノードＩＤ、終点ノードＩＤ、経由リンクリスト、帯域等）をパス情報１３２に記録する。なお、パス設定部１２２は、ネットワーク上のノードにパスの追加、削除または帯域の変更を指示するとき、ＶＣＡＴ（Virtual Concatenation）およびＬＣＡＳ（Link Capacity Adjustment Scheme）により無瞬断で実行するよう指示する。このようにすることで、当該パスにより提供されるサービスの品質を保つことができる。

なお、この処理部１２の機能は、パス管理制御装置１のＣＰＵ（Central Processing Unit）等が記憶部１３に記憶された所定のプログラムを実行することで実現される。

記憶部１３は、このパス管理制御装置１の機能を実現するプログラムのほかに、処理部１２が経路計算、経路リアレンジ、タイムスロットリアレンジ等を行うときに参照する各種データを記憶する。また、この記憶部１３は、リソース情報１３１と、パス情報１３２と、経路情報１３３と、パス予約情報１３４とを記憶する。また、この記憶部１３は、このネットワークのトポロジ情報を記憶する（図示省略）。トポロジ情報は、ネットワーク内に設置されるノード２の識別情報と、そのノード同士がどのように接続されているかを示した情報である。このトポロジ情報やリソース情報１３１は、パス管理制御装置１がネットワークの各ノード２から収集した情報をもとに更新するものとする。なお、この記憶部１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置により実現される。

リソース情報１３１は、ネットワークを構成する各ノード２を接続するリンクと、そのリンクにおける現在および将来の残余帯域、当該リンクに割り当てられたパスのパスＩＤ等を示した情報である。このようなリソース情報１３１は、リンク情報１３１１と、リソース予約情報１３１２とを含んで構成される。

図３は、図２のリソース情報のリンク情報およびリソース予約情報を例示した図である。このリンク情報１３１１は、図３に例示するように、ネットワークを構成するリンクの識別情報（リンクＩＤ）ごとに、このリンクの帯域（元々の帯域）、Ａ端ノードＩＤ、Ａ端ノードＩＦ（interface） ＩＤ、Ｚ端ノードＩＤ、Ｚ端ノードＩＦ ＩＤ、リンクコスト等を示した情報である。なお、このリンクコストの値は、例えば、当該リンクの残余帯域から求めた値を用いる。また、ノードＩＤおよびノードＩＦ ＩＤは、例えば、ＩＰアドレス等を用いる。

また、リソース予約情報１３１２は、リンクＩＤごとに、当該リンクを利用する現状パスおよび事前予約パスのパスＩＤと、当該リンクの残余帯域とを時系列で示した情報である。このリソース予約情報１３１２は、図３に例示するように、リンクＩＤごとに、当該リンクのタイムスロットのタイムスロットＮｏ.（タイムスロット番号）と、このタイムスロットに割り当てられたパスのパスＩＤと、このリンクの残余帯域とを、時系列に示した情報である。例えば、図３のリンクＩＤが「１」のリソース予約情報１３１２は、このリンクのＴｉｍｅ「１」における残余帯域は「ＸＸ」であり、タイムスロットＮｏ.「１」のタイムスロットにはパスは割り当てられていないことを示す。また、タイムスロットＮｏ.「２〜４」のタイムスロットには、パスＩＤが「ｅｅ」のパスが割り当てられ、タイムスロットＮｏ.「５」のタイムスロットには、パスＩＤ「ｂｂ」のパスが割り当てられていることを示す。また、各タイムスロットの帯域はそれぞれ同じとし、例えば、１つのタイムスロットの帯域は１５５Ｍｂｐｓとした場合、リンクＩＤ「１」のリンクにおいてパスＩＤ「ｅｅ」のパスには、１５５Ｍｂｐｓ×３＝４６５Ｍｂｐｓの帯域が割り当てられていることを示す。

なお、この図３のリソース予約情報１３１２において、Ｔｉｍｅ「１」の情報は、現在のリソース予約情報を示し、Ｔｉｍｅ「２」以降は、将来のリソース予約情報を示す。また、このＴｉｍｅ「１」,「２」,「３」…の時間間隔は、任意に設定可能であり、その時間間隔は同じでもよいし、同じでなくてもよい。

このリソース情報１３１は、前記した経路計算部１２１が、経路計算やタイムスロットリアレンジを行うときに参照される。

図２のパス情報１３２は、現状パスのパスＩＤごとに、当該現状パスに用いられているリンクのリンクＩＤおよび帯域を示した情報である。図４は、図２のパス情報を例示した図である。このパス情報１３２は、図４に例示するように、現状パスのパスＩＤごとに、始点ノードＩＤ、始点ノードＩＦ ＩＤ、終点ノードＩＤ、終点ノードＩＦ ＩＤ、経由リンクリスト、帯域等を示した情報である。

図２の説明に戻る。経路情報１３３は、パスごとに当該パスの経路候補（経由リンクＩＤのリスト）を示した情報である。図５は、図２の経路情報を例示した図である。図５に例示するように、経路情報１３３は、パスＩＤごと、その経路を区切った区間ごとに、その区間の経路候補である経由リンクＩＤリスト、リンクコスト等を示した情報である。これら各区間の経路候補の組み合わせが当該パスの経路候補となる。なお、この経路候補は、当該経路候補のリンクコストが小さい順（あるいは大きい順）に並べておく。

図５に例示した経路情報１３３の場合、パスＩＤ「ｈｈ」のパスは、区間ＩＤ「１〜３」の３つの区間に分けられ、区間ＩＤ「１」の区間は、５つの経路候補があることを示す。また、区間ＩＤ「２」の区間は４つの経路候補があり、区間ＩＤ「３」の区間は、２つの経路候補があることを示す。そして、現在、経路計算部１２１により選択されているパスＩＤ「ｈｈ」の経路候補は、区間ＩＤ「１」は経路候補ＩＤ「１」、区間ＩＤ「２」は経路候補ＩＤ「１」、区間ＩＤ「３」は経路候補ＩＤ「１」の経路であることを示す。この経路情報１３３は、経路計算部１２１が経路計算を行う際に参照される。

なお、パス管理制御装置１は、このような経路情報１３３を持たず、経路計算の必要が生じた都度、経路計算部１２１において経路計算を行うようにしてもよい。

図２の説明に戻る。パス予約情報１３４は、事前予約パスの利用期間、この事前予約パスのパスＩＤ、帯域等を示した情報である。図６は、図２のパス予約情報を例示した図である。図６に例示するように、パス予約情報１３４は、事前予約パスの予約ＩＤごとに、この事前予約パスの利用開始日時および利用終了日時（利用期間）と、この事前予約パスのパスＩＤおよび帯域とを含む。このパス予約情報１３４は、事前予約パスの設定要求が入力された後、この事前予約パスを設定することが確定した段階で経路計算部１２１により登録される。このパス予約情報１３４は、パス設定部１２２がパス設定を行うときに参照される。なお、このパス予約情報１３４の利用開始日時および利用終了日時は、「毎月１日に２４時間パスを設定する」等、所定周期ごとの利用日時であってもよい。また、利用開始日時および利用終了日時のいずれか一方のみを指定するようにしてもよい。さらに、当該事前予約パスのユーザのユーザＩＤ等を含んでいてもよい。

通信部１４は、各ノード２との通信インタフェースを司る。処理部１２は、この通信部１４経由で、各ノード２やリンクの更新情報を取得したり、シグナリングにより各ノード２へパスの設定指示を出力したりする。

＜パス管理制御装置の動作＞
次に、図７を用いて、パス管理制御装置１の動作手順を説明する。図７は、図２のパス管理制御装置の動作手順を示したフローチャートである。なお、パス管理制御装置１は、以下に示す計算処理開始前に、各ノード２やリンクの情報を取得し、リソース情報１３１を最新の情報に書き換えておくものとする。

まず、パス管理制御装置１の処理部１２は、入出力部１１経由で、外部装置等から新規パスＡの設定要求の入力を受け付ける（Ｓ７０１）。この新規パスＡは、前記した即時利用パスであってもよいし、事前予約パスであってもよい。この設定要求は、この新規パスＡの始点ノードおよび終点ノードのＩＤと、利用期間、帯域等の情報（要求条件）を含む。

次に、処理部１２の経路計算部１２１は、このパスＡの経路計算を行う（Ｓ７０２）。ここでの経路計算は、リソース情報１３１やトポロジ情報を元に、このパスＡの始点ノードから終点ノードまでの経路で、この設定要求に示される要求条件を満たすようなリンクの組み合わせを計算することにより行われる。ここで計算した経路は、その経路のリンクコストとともに、経路情報１３３に登録しておく。

ここで、経路計算部１２１が、パスＡの設定要求に示される要求条件を満たすような経路を発見できたとき（Ｓ７０３のＹｅｓ）、パス設定部１２２は、この計算した経路上にパスＡを設定する（Ｓ７０７）。そして、パスの設定が完了すると、このパスの情報をパス情報１３２に登録する。

一方、経路計算部１２１が、パスＡの設定要求に示される要求条件を満たすような経路を発見できなかったとき（Ｓ７０３のＮｏ）、つまり、経路計算部１２１が計算したパスＡの経路上に、設定要求に示される利用期間中、この設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあると判断したとき、Ｓ７０４へ進む。そして、経路計算部１２１は、リソース情報１３１においてこのリンクに割り当てられているパスそれぞれについて経路リアレンジが可能か否かを判断する（Ｓ７０４）。つまり、経路計算部１２１は、リソース情報１３１を参照して、経路リアレンジの対象パスを代替経路に移し変えたとき、この代替経路のリンクにおいて当該パスの利用期間中、残余帯域が不足しなければ、経路リアレンジが可能と判断し、当該パスの利用期間中、残余帯域が不足すれば経路リアレンジ不可能と判断する。なお、ここで経路リアレンジの対象となるパスは、当該リンクに関するリソース予約情報１３１２に示される現状パスおよび事前予約パスである。

ここで、経路計算部１２１が、このリンクに割り当てられているパスについて経路リアレンジが可能と判断し（Ｓ７０４のＹｅｓ）、かつ、この経路リアレンジによりパスＡを設定可能と判断したとき（Ｓ７０５のＹｅｓ）、経路計算部１２１は、このパスの経路リアレンジを実行する（Ｓ７０６）。そして、リアレンジ後の経路の情報は、リソース情報１３１に反映し、処理を終了する。なお、この経路リアレンンジの詳細は、フローチャートを用いて後記する。

一方、経路計算部１２１が、このリンクに割り当てられているパスについて経路リアレンジが不可能と判断した場合（Ｓ７０４のＮｏ）、または、この経路リアレンジによりパスＡを設定不可能と判断した場合（Ｓ７０５のＮｏ）であって、リソース情報１３１に登録されたすべてのパスについて経路リアレンジ可能か否かを判断済みであれば（Ｓ７１０のＹｅｓ）、経路計算部１２１は、この経路計算処理を終了する。つまり、パスの設定要求を却下する。

一方、経路計算部１２１は、まだ経路リアレンジ可能か否か判断していないパスがあれば（Ｓ７１０のＮｏ）、Ｓ７０４へ戻る。

次に、Ｓ７０６の経路リアレンジを詳細に説明する。図８は、図７のＳ７０６の経路リアレンジ処理を示したフローチャートである。

まず、経路計算部１２１は、経路リアレンジに用いるパラメータであるｋ、ｉ、ｊそれぞれについて、ｋ＝１、ｉ＝１、ｊ＝１をセットする（Ｓ８００）。

そして、経路計算部１２１は、経路情報１３３に登録されているパスＡの経路候補のから、経路リアレンジの対象とする経路を選択する。つまり、経路計算部１２１は、経路情報１３３に登録されているパスＡの経路候補のから、ｋ番目にリンクコストが小さい経路を選択する。そして、経路計算部１２１は、リソース情報１３１を参照し、この選択した経路候補の経路を構成するリンクのうち、パスＡを設定すると残余帯域が足りなくなるｉ番目のリンクｉを選択する（Ｓ８０１）。

次に、経路計算部１２１は、リソース情報１３１を参照して、Ｓ８０１で選択したリンクｉに収容されているパスの中から、経路リアレンジの対象パスを選択する。つまり、経路計算部１２１は、リンクｉに収容されているパスの中からｊ番目のパスｊを経路リアレンジの対象として選択する（Ｓ８０２）。なお、ここで経路計算部１２１が選択する経路リアレンジの対象パスは、事前予約パスのみを対象としてもよいし、現状パスと、事前予約パスとの両方を対象としてもよい。

次に、経路計算部１２１は、Ｓ８０２で選択したパスｊの経路リアレンジのための代替経路を計算する（Ｓ８０３）。すなわち、経路計算部１２１は、経路情報１３３からこの経路リアレンジの対象パスの移動先となる経路を探索する。そして、パス予約情報１３４等を参照して、この経路リアレンジの対象パスの帯域、利用期間（利用開始日時および利用終了日時）を確認し、また、リソース情報１３１から、この探索した経路におけるリソースの予約状況を確認し、この探索した経路に、当該利用期間、当該パスの帯域を確保できるか否かを判断する。

ここで、経路計算部１２１が、パスｊの経路リアレンジのための代替経路を発見したとき（Ｓ８０４のＹｅｓ）、パスｊをこの代替経路に移す（Ｓ８０５）。すなわち、経路計算部１２１は、この探索した代替経路に、当該利用期間、当該パスの帯域を確保できると判断したとき、この経路を当該パスの代替経路として選択し、リソース情報１３１における当該パスのリソースの予約（利用期間、帯域）を変更する。なお、このパスｊが所定周期ごとに設定するパスであるとき、このパスｊに関連するパスも同時に移すようにしてもよい。

ここで、パスｊを移す際に、移動先の経路（代替経路）のリンクにおいてタイムスロットリアレンジが必要であれば、タイムロットリアレンジを実行する。つまり、経路計算部１２１はタイムスロットリアレンジアルゴリズムを実行する（Ｓ８０６）。なお、このタイムスロットリアレンジとは、当該リンクにおいて現状パスまたは事前予約パスに割り当てられたタイムスロットを変更し、空き帯域を確保するようにすることである。タイムスロットリアレンジアルゴリズムの詳細は、図９および図１０を用いて後記する。

経路計算部１２１は、Ｓ８０６の後、パスＡのｋ番目にリンクコストが小さい経路上のリンクで、残余帯域が足りないリンクがまだあれば（Ｓ８０７のＹｅｓ）、ｉをインクリメントして（Ｓ８０８）、Ｓ８０１へ戻る。

一方、経路計算部１２１は、Ｓ８０６の後、パスＡのｋ番目にリンクコストが小さい経路上のリンクで、残余帯域が足りないリンクがなければ（Ｓ８０７のＮｏ）、この計算処理を終了する。

また、Ｓ８０４において、経路計算部１２１が、パスｊの経路リアレンジのための代替経路を発見できなかったとき（Ｓ８０４のＮｏ）、リンクｉ内のすべてのパスｊについて処理を終了していれば（Ｓ８０９のＹｅｓ）、経路計算部１２１はパスＡのｋ＋１番目にリンクコストが小さい経路を計算する（Ｓ８１１）。つまり、前記した経路情報１３３の中のパスＡの経路候補から、次にリンクコストが小さい経路を探索する。ここで、パスＡのｋ＋１番目にリンクコストが小さい経路があれば（Ｓ８１２のＹｅｓ）、図７のＳ７０７へ戻り、当該経路にパスＡを設定する。一方、パスＡのｋ＋１番目にリンクコストが小さい経路がなければ（Ｓ８１２のＮｏ）、経路計算部１２１はパスＡの設定要求をＮＧと判断し、Ｓ８０５で代替経路に移したパスがあれば、この代替経路に移したパスを元に戻す（Ｓ８１３）。そして、処理を終了する。

一方、Ｓ８０９においてリンクｉ内のすべてのパスｊについて処理を終了していなければ（Ｓ８０９のＮｏ）、ｊをインクリメントして（Ｓ８１０）、Ｓ８０２へ戻る。

次に、図９および図１０を用いて、図８のＳ８０６のタイムスロットリアレンジアルゴリズムの実行処理について説明する。図９は、本実施の形態におけるタイムスロットリアレンジを概念的に説明した図である。図１０は、図８のＳ８０６のタイムスロットリアレンジアルゴリズムの実行処理を示したフローチャートである。

まず、図９を用いて、本実施の形態におけるタイムスロットリアレンジを説明する。ここでのタイムスロットリアレンジとは、例えば、新たに予約（または設定しようとする）パスＡについて、当該リンクに、このパスＡに要求される帯域を連続して確保できるタイムスロットがなかったとき、他のパスに用いられているタイムスロットを変更して、このパスＡの帯域分の連続した空き帯域を確保することである。例えば、図９に示すようにパスＡが１０ｖ（１ｖ＝１５５Ｍｂｐｓ）あり、リンク９１における９ｖのパス（Ｌ１−２）と１５ｖのパス（Ｌ１−１）との間の空きスロットのように、このパスＡの帯域（１０ｖ）を確保するだけの連続した空きタイムスロットがあれば、この空きタイムスロットをこのパスＡに割り当てる。一方、リンク９２における２５ｖのパス（Ｌ１−２）と１５ｖのパス（Ｌ１−１）の間の空きスロットのように、このパスＡの帯域（１０ｖ）を確保するだけの連続した空きタイムスロットがなければ、１５ｖのパス（Ｌ１−１）に用いられているタイムスロットを、リンク９２の下側のタイムスロットに変更して、このパスＡの帯域分（１０ｖ）の連続した空きタイムスロットを確保する。そして、この空きタイムスロットにパスＡを割り当てる。

すなわち、図１０のフローチャートに示すように、経路計算部１２１は、経路計算部１２１は、タイムスロットリアレンジに用いるパラメータであるｌについて、ｌ＝１をセットする（Ｓ１０００）。そして、リアレンジの対象のリンクｉでパスｊが収まるだけの連続した空き帯域があるとき（Ｓ１００１のＹｅｓ）、この空き帯域にパスｊをはめる（Ｓ１００２）。つまり、この空き帯域のタイムスロットにパスｊを割り当てる。

一方、リアレンジの対象のリンクｉでパスｊが収まるだけの連続した空き帯域がないとき（Ｓ１００１のＮｏ）、経路計算部１２１は、リンクｉのｌ番目の空き帯域を広げてパスｊを収容できるようにタイムスロットリアレンジできるか否かを判断する（Ｓ１００３）。ここで、リンクｉのｌ番目の空き帯域を広げてパスｊを収容できるようにタイムスロットリアレンジできると判断したとき（Ｓ１００３のＹｅｓ）、リンクｉのｌ番目の空き帯域を広げてパスｊを収容できるようにタイムスロットリアレンジを行う（Ｓ１００４）。つまり、リンクｉにおいて事前予約パスの設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域を確保する。そして、Ｓ１００１へ戻る。

一方、リンクｉのｌ番目の空き帯域を広げてパスｊを収容できるようにタイムスロットリアレンジできないと判断し（Ｓ１００３のＮｏ）、すべての空き帯域について処理を終了していれば（Ｓ１００５のＹｅｓ）、このタイムスロットリアレンジアルゴリズムを終了する。一方、まだすべての空き帯域について処理を終了していなければ（Ｓ１００５のＮｏ）、ｌをインクリメントして（Ｓ１００６）、Ｓ１００３へ戻る。

このようにして経路計算部１２１は、タイムスロットリアレンジ処理を実行する。なお、このようにして行ったタイムスロットリアレンジの結果は、経路計算部１２１がリソース情報１３１に反映する。

なお、経路計算部１２１は、このようなタイムスロットリアレンジアルゴリズムによるタイムスロットリアレンジを実行するか否かを、新規パスＡに要求されている利用期間や、帯域等が所定の閾値を超えているか否かにより決定するようにしてもよい。また、タイムスロットリアレンジにより変更するパスは事前予約パスのみを対象としてもよいし、現状パスと、事前予約パスとの両方を対象としてもよい。

さらに、タイムスロットリアレンジを行うリンクの中で空き帯域を広げるのは、当該リンク内で２本のパスに挟まれた空き帯域でもよいし、当該リンクの端と１本のパスに挟まれた空き帯域でもよい。つまり、リンク内のパス同士に挟まれた空き帯域でもよいし、リンクの端の空き帯域でもよい。さらに、リンクの空き帯域のうち、最も大きな空き帯域から優先的に帯域を広げるようにしてもよい。このようにすることで、より大きな空き帯域を確保しやすくなる。

なお、前記したタイムスロットリアレンジは、リンク内にまばらに存在する空き帯域を１つにまとめるようなタイムスロットリアレンジであってもよい。

このときの処理手順を、図１１を用いて説明する。図１１は、本実施の形態のタイムスロットリアレンジの処理手順を示したフローチャートである。

まず、経路計算部１２１は、タイムスロットリアレンジの対象リンク（リンクｉ）におけるリアレンジ実施基準値を計算する（Ｓ１１１０）。ここでのリアレンジ実施基準値とは、例えば、新規パスＡに要求される帯域を確保するために他のパスのタイムスロットの変更をどの程度行わなくてはならないかを定量化したもの等が考えられる。

ここで、Ｓ１１１０で計算したタイムスロットリアレンジ基準値が所定の閾値以上であれば（Ｓ１１０１のＹｅｓ）、経路計算部１２１は、リンクｉ内の各パスのリンク内での移動先（移動先のタイムスロット番号）と移動順番を決定する（Ｓ１１０２）。このときのパスの移動先は、まばらに存在する空き帯域が１つにまとまるような移動先とする。例えば、経路計算部１２１は、まばらに存在する空き帯域が１つにまとまるように、当該リンク内の既存パスであるパスＢ,Ｃ,Ｄそれぞれの移動先のタイムスロット番号を決定し、その移動順番を決定する。そして、経路計算部１２１は決定した各パスの移動先のタイムスロットとその移動順番とを記憶部１３の所定領域に記憶しておく。

次に、すべてのリンクｉについてリンクｉ内の各パスのリンク内での移動先と移動順番
の決定を終了すると（Ｓ１１０４のＹｅｓ）、経路計算部１２１は前記したリアレンジすべき網内（ネットワーク内）のリンクのタイムスロットの移動順を決定する（Ｓ１１０６）。つまり、経路計算部１２１は、タイムスロットリアレンジを行うリンクのうち、どのリンクから順にタイムスロットを実行するかを決める。次に、経路計算部１２１は、この順番についても記憶部１３に記憶しておく。そして、この記憶部１３に記憶された順番でタイムスロットリアレンジを実行する。なお、このタイムスロットの移動順は、このタイムスロットの識別番号が小さい順、あるいは大きい順等としてもよい。

一方、Ｓ１１０４で、まだすべてのリンクｉについてリンクｉ内の各パスのリンク内での移動先と移動順番の決定を終了していなければ（Ｓ１１０４のＮｏ）、ｉをインクリメントして（Ｓ１１０５）、Ｓ１１０１へ戻る。また、Ｓ１１０１で計算したタイムスロットリアレンジ基準値が所定の閾値より低ければ（Ｓ１１０１のＮｏ）、タイムスロットリアレンジを実行せず（Ｓ１１０３）、Ｓ１１０４へ進む。

このようにすることで、経路計算部１２１はリンク内に空き帯域がまばらに存在するような場合であってもこれをまとめるようなタイムスロットリアレンジを行うことができる。なお、前記したタイムスロットリアレンジ基準値の計算および閾値との比較を行わないようにしてもよい。また、経路計算部１２１は、前記したタイムスロットリアレンジを、このようなタイムスロットリアレンジが必要なリンクそれぞれにおいて同時に行うようにしてもよい。このようにすることでネットワーク全体分のタイムスロットリアレンジを完了するまでの時間を短縮できる。

なお、このような各リンクの空きタイムストロットをまとめるようなタイムスロットリアレンジは、パス管理制御装置１が新規パスの設定要求を受け付けたとき以外でも、所定期間ごとに、リアレンジ実施基準値が閾値以上か否かを判断し、アレンジ実施基準値が閾値以上のとき、前記リアレンジ実行するようにしてもよい。これにより、パス管理制御装置１は、新規パスの設定要求がされたときに、すぐにこのパスを設定できるよう空き帯域を確保しておくことができる。

また、前記したリアレンジ実施基準値は、当該リンクの空き帯域率（充填度）をもとに計算してもよい。このときの方法としては以下の２つの方法が考えられる。図１２は、本実施の形態のリアレンジ実施基準値の計算例を説明した図である。

（１）例えば、経路計算部１２１は、リンクの全帯域（元々の帯域）を充填度の対象として考え、その中の空き帯域の割合を計算する。例えば、リンクの全帯域が５４ｖ（１ｖ＝１５５ｍｂｐｓ）であるとき、空き帯域が全部で２０ｖ＋５ｖ＝２５ｖであれば、リアレンジ基準値は０．４６になる。経路計算部１２１はこの値が、閾値以上であるとき、当該リンクにおいてタイムスロットリアレンジを実行すると判断するようにしてもよい。

（２）また、経路計算部１２１は、新規パスＡに割り当てるタイムスロットを基準として、リンク内においてそれよりも上側または下側の空き帯域を充填度の対象として考え、その中の空き帯域の割合を計算してもよい。例えば、図１２の１０ｖのタイムスロットが新規パスＡに割り当てられたタイムスロットである場合、そのタイムスロットの上側の帯域（２４ｖ）における空き帯域が２０ｖであれば、リアレンジ基準値は０．８３になる。経路計算部１２１はこの値が、閾値以上であるとき、当該リンクにおいてタイムスロットリアレンジを実行すると判断するようにしてもよい。

また、前記した図８のＳ８０１において、経路計算部１２１は、経路リアレンジを行うリンクを選択するとき、リソース情報１３１を参照して、パスＡを設定すると残余帯域が足りなくなるリンクの中で元々の帯域が大きいリンクから順に選択してもよいし、元々の帯域が小さいリンクから順に選択してもよい。経路計算部１２１は、元々の帯域が大きいリンクから順に選択すれば、このリンクに大きな帯域が確保できる可能性も高いので、事前予約パスの要求帯域が大きい場合でも、設定要求が却下される確率を低くできる。また、経路計算部１２１は元々の帯域が小さいリンクから順に選択すれば、元々の帯域の小さいリンクには小さな帯域のパスが収まっている可能性が高いので、経路計算部１２１はパスの代替経路を発見しやすくなる。従って、設定要求が却下される確率を低くできる。

なお、経路計算部１２１において元々の帯域が大きいリンクから順に選択するか、小さいリンクから順に選択するかの選択入力を受け付けておき、パス管理制御装置１は、この選択入力に基づき、どの順で選択するかを決定してもよい。また、パス管理制御装置１において新規パスＡの設定要求の入力を受け付けたとき、この新規パスＡに要求される帯域を参照して、自動で選択するようにしてもよい。例えば、経路計算部１２１は、新規パスＡに要求される帯域が比較的大きければ、元々の帯域が大きいリンクから順に選択し、新規パスＡに要求される帯域が比較的小さければ、元々の帯域が小さいリンクから順を選択するようにしてもよい。

また、図８のＳ８０２において、このとき経路計算部１２１は、リンクｉに収容されているパスの中から経路リアレンジの対象パスを選択する順は、リソース情報１３１において当該パスに割り当てられた帯域が大きいパスから順でもよいし、当該パスに割り当てられた帯域が小さいパスから順でもよい。さらに、パス予約情報１３４において、当該パスの利用期間が長いものから順でもよいし、短いものから順でもよい。ここで、経路計算部１２１が経路リアレンジの対象として帯域の大きいパスから順に選択すれば、当該リンクにおいて大きな空き帯域を確保できるので、帯域が大きな事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。一方、経路計算部１２１が、経路リアレンジの対象として帯域の小さいパスから順に選択すれば、このパスの代替経路を容易に発見でき、事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。また、経路リアレンジの対象として利用期間の長いパスを選択すれば、長期間の空き帯域が確保できるので、利用期間が比較的長い事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。さらに、経路リアレンジの対象として利用期間の短いパスを選択すれば、経路計算部１２１は、このパスの代替経路を容易に発見できるので、事前予約パスの設定要求が却下される確率を減らすことができる。

なお、ここで、経路計算部１２１が経路リアレンジの対象パスを選択するとき、当該リンクにおいて帯域が大きいパスから順に選択するか、小さいパスから順に選択するか、あるいは、利用期間が長いパスから順に選択するか、短いパスから順に選択するかの選択入力を受け付けておき、パス管理制御装置１はこの選択入力に基づき、どの順で選択するかを決定してもよい。また、パス管理制御装置１において、パスＡの設定要求を受け付けたとき、このパスＡに要求される帯域や利用期間を参照して、どの順で選択するかを自動で決定するようにしてもよい。例えば、経路計算部１２１は、パスＡに要求される帯域が比較的大きければ、帯域の大きいパスから順に選択し、パスＡに要求される帯域が比較的小さければ、帯域の小さいパスから順を選択し、パスＡに要求される利用期間が比較的長ければ、利用期間の長いパスから順に選択し、パスＡに要求される利用期間が比較的長ければ、利用期間の短いパスから順を選択するようにしてもよい。

また、経路計算部１２１は、新規パスＡの設定先であるリンクの空きタイムスロットを選択するとき、リソース情報１３１に示される当該タイムスロットの識別番号が小さいものまたは大きいものから順に（優先的に）選択するようにしてもよい。このようにすることで、当該リンクの空きタイムスロットを端のタイムスロットから埋めていくことになるので、その後に設定されるパスにまとまった空き帯域を確保しやすくなる。また、経路計算部１２１は、新規パスＡの設定先であるリンクの空きタイムスロットを選択するとき、その新規パスＡに要求される利用期間が長いものほど、リソース情報１３１に示される当該タイムスロットの識別番号もより小さいものまたは大きいものを選択するようにしてもよい。このようにすることで利用期間が長いパスほど当該リンクの端のタイムスロットを割り当てることになるので、その後に経路リアレンジを行う必要性を低くすることができる。

なお、新規パスがネットワークの複数のドメイン（ドメインネットワーク）にまたがって設定される場合において、その新規パスの設定により、自身のドメインの事前予約パスまたは、現状パスについて代替経路の計算（経路リアレンジ）やタイムスロットリアレンジ（以下、まとめてリアレンジと略す）が必要になったとき、パス管理制御装置がそのリアレンジが必要なパスのパスＩＤを他のドメインのパス管理制御装置へ通知するようにしてもよい。なお、ここでのパス管理制御装置間でのパスの設定要求や、リアレンジが必要なパスのパスＩＤの送受信は、ルータ２０経由で行うようにしてもよいし、パス管理制御装置同士を接続するネットワーク（図示省略）を用いて行うよいにしてもよい。

図１３は、複数のドメインにまたがって新規パスが設定される場合のパス管理制御装置の動作概要を示す図である。ドメインＡ，Ｂ，Ｃにパス管理制御装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）が設置され、そのドメインＡ，Ｂ，Ｃにまたがって新規パスが設定される場合を例に説明する。なお、ドメインＡは、ノード２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄを含み、ドメインＢは、ノード２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇを含み、ドメインＣは、ノード２Ｇ，２Ｈ，２Ｉ，２Ｊを含む。そして、ノード２Ａを始点として、ノード２Ｊを終点とする新規パス（新規パスＡ）を設定するため、パス管理制御装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）はそれぞれの区間の経路計算を行う。ここで、パス管理制御装置１０は、この新規パスを設定するため、事前予約パスまたは現状パスにリアレンジが必要になったときは、そのリアレンジが必要になったパスのパスＩＤを他のパス管理制御装置１０へ通知する。なお、ここでのパス管理制御装置１０による経路計算は、前記した実施の形態で述べたとおりなので説明を省略する。

例えば、図１３に示すように経路計算の結果、ドメインＢにおいて経路リアレンジが必要になったとき、このドメインＢのパス管理制御装置１０Ｂは、そのリアレンジするパスのパスＩＤを、このパスが設定されているパス管理制御装置１０Ａ，１０Ｃへ通知する。これにより、パス管理制御装置１０Ａ，１０Ｃは、他のドメインにおいてリアレンジが行われることを事前に知ることができる。

次に、このようなパス管理制御装置１０の構成を、図１４を用いて説明する。図１４は、本実施の形態のパス管理制御装置の構成を示すブロック図である。前記した実施の形態と同様の構成要素は、同じ符号を付して説明を省略する。図１４に示すように、図２のパス管理制御装置１０の処理部１２は、経由ドメイン特定部１２３と、設定要求送信部１２４と、リアレンジパス通知部１２５とを備える。また、パス管理制御装置１０の記憶部１３は、ドメイン接続情報１３５と、経由ドメイン情報１３６とをさらに備える。なお、このパス管理制御装置１０は、記憶部１３の所定領域に、自身の属するドメインの識別情報、他の各ドメインのパス管理制御装置１０のアドレス情報等を記憶しているものとする。

経由ドメイン特定部１２３は、経路計算部１２１において新規パスの設定要求の入力を受け付けたとき、この新規パスＡの終点となるノード２のノードＩＤと、ドメイン接続情報１３５（後記）とを参照して、この新規パスＡが経由するドメインを特定する。

設定要求送信部１２４は、新規パスが経由するドメインのパス管理制御装置１０に対し、パス設定要求を送信する。このパス設定要求には、始点ノードのノードＩＤと終点ノードのノードＩＤや、このパスの帯域、経路計算を行うドメイン（つまり、新規パスが経由するドメイン）の識別情報等が含まれる。なお、設定要求送信部１２４は、このパス設定要求に、自身のドメイン以外のドメインの識別情報が含まれていたとき、このパス設定要求を、このパス設定要求に含まれる他のドメインのパス管理制御装置１０へ転送する。つまり、パス設定要求に含まれるドメインの識別情報をもとに、パス設定の対象となるドメインのパス管理制御装置１０間でパス設定要求がリレーされ、それぞれのドメインのパス管理制御装置１０における経路計算が実行される。

リアレンジパス通知部１２５は、経由ドメイン特定部１２３に特定された新規パスの経由ドメインについて、この特定したドメインのパス管理制御装置１０に対し、この経由ドメインの識別情報を含む新規パスの設定要求を送信する。また、他のパス管理制御装置１０から新規パスの設定要求を受け付けたときには、自身のパス管理制御装置１０の経路計算部１２１に、この新規パスについて、自身のドメインにおける経路を計算するよう指示する。この経路計算部１２１による経路計算の結果、リアレンジが必要なパスがあるとき、そのパスが経由するドメインのパス管理制御装置１０へ、このパスのパスＩＤを通知する。なお、このリアレンジが必要なパスが経由するドメインは、リアレンジパス通知部１２５が、経路ドメイン情報１３６（後記）を参照して特定する。

ドメイン接続情報１３５は、パスの終点となるノードのノードＩＤ（宛先ノードＩＤ）ごとに、このパスが経由するドメインの識別情報を示したものである。例えば、図１４のドメイン接続情報１３５において、ノード２Ｊを終点とするパスを設定したとき経由するドメインは「Ｂ，Ｃ」であることを示す。

経由ドメイン情報１３６は、事前予約パスおよび現状パスのパスＩＤごとに、当該パスを経由するドメインの識別情報が示される。例えば、図１４の経由ドメイン情報１３６は、パスＩＤ「１」のパスは、ドメイン「Ａ，Ｃ」を経由することを示す。この経由ドメインは、当該パスを経由するドメインのうち、自身のパス管理制御装置１０の属するドメインに隣接するドメインの識別情報のみを示すようにしてもよいし、経由するすべてのドメインの識別情報を示すようにしてもよい。

次に、このようなパス管理制御装置１０の処理手順を図１５および図１６を用いて説明する。ここでは、図１３に示すノード２Ａを始点として、ノード２Ｊを終点とする新規パスＡを設定する場合を例に説明する。図１５および図１６は、図１４のパス管理制御装置の処理手順を示したフローチャートである。

まず、パス管理制御装置１０Ａは、新規パスＡの設定要求（設定指示）を受け付ける（Ｓ１５０１）と、経由ドメイン特定部１２３は、ドメイン接続情報１３５を参照し、このノード２Ｊを終点とするパスを設定したときに経由するドメインを特定する（Ｓ１５０２）。例えば、経由ドメイン特定部１２３は、ノード２Ｊを終点とするパスについて、経由ドメインはドメインＢ，Ｃであることを特定する。

次に、リアレンジパス通知部１２５は、設定要求送信部１２４により、Ｓ１５０２で特定した経由ドメインの各パス管理制御装置１０に対して、新規パスＡの設定要求を送信する（Ｓ１５０３）。例えば、経由ドメインがドメインＢ，Ｃであれば、パス管理制御装置１０Ｂに対し、ドメインＢ，Ｃにおける新規パスＡのパス設定要求を送信する。

次に、パス管理制御装置１０Ｂ（１０）は、このパス設定要求を受信する。そして、このパス管理制御装置１０Ｂのリアレンジパス通知部１２５は、このパス設定要求に他のドメインの識別情報が含まれていたとき、設定要求送信部１２４に、このパス設定要求を、この他のドメインのパス管理制御装置１０へ転送するよう指示する。例えば、パス設定要求にドメインＣの識別情報が含まれていれば、設定要求送信部１２４は、このパス設定要求をドメインＣのパス管理制御装置１０（１０Ｃ）へ転送する（Ｓ１５０４）。

パス管理制御装置１０（１０Ｃ）は、他のパス管理制御装置１０（１０Ｂ）から転送されたパス設定要求を受信し、そのパス設定要求の新規パスＡの終点となるノード２（２Ｊ）が、自身のドメインのノード２であると判断すると、リアレンジパス通知部１２５は経路計算部１２１に、このパス設定要求の送信元のドメインと、この終点となるノード２（２Ｊ）とをつなぐ経路の計算を指示する（Ｓ１５０５）。そして、経路計算部１２１は、経路計算結果については記憶部１３に記憶しておく。

ここで、経路計算部１２１による計算の結果、リアレンジが必要だと判断されたとき（Ｓ１５０６のＹｅｓ）、リアレンジパス通知部１２５は、このリアレンジを行うパスのパスＩＤを、当該パスが経由するドメインのパス管理制御装置１０（例えば、パス管理制御装置１０Ｂ）へ通知する（Ｓ１５０７）。一方、経路計算部１２１による計算の結果、リアレンジは不要と判断されたとき（Ｓ１５０６のＮｏ）、図１６のＳ１６１１へ進む。Ｓ１６１１については後記する。

なお、Ｓ１５０８に示すように、このリアレンジが必要なパスのパスＩＤを受信したパス管理制御装置１０（１０Ｂ）は、自身に隣接するドメインに、当該パスを経由するドメイン（例えば、ドメインＡ）があれば、そのドメインのパス管理制御装置１０（例えば、パス管理制御装置１０Ａ）へ、このパスＩＤを転送するようにしてもよい。つまり、リアレンジが必要なパスが経由するすべてのドメインのパス管理制御装置１０間に、このリアレンジが必要なパスのパスＩＤがリレーされ、通知されるようにしてもよい。

図１６の説明に移る。Ｓ１５０８の後（または、Ｓ１５０４の後）、Ｓ１５０３でパス管理制御装置１０Ａから送信されたパス設定要求に基づき、ドメインＢのパス管理制御装置１０Ｂのリアレンジパス通知部１２５は、経路計算部１２１に、新規パスＡについてドメインＡと、ドメインＣとをつなぐ経路の計算を指示する（Ｓ１６０１）。ここで、パス管理制御装置１０Ｂの経路計算部１２１による計算の結果、リアレンジが必要だと判断されたとき（Ｓ１６０２のＹｅｓ）、リアレンジパス通知部１２５は、このリアレンジを行うパスのパスＩＤを、このパスが経由するドメインのパス管理制御装置１０（例えば、パス管理制御装置１０Ａ，１０Ｃ）へ通知する（Ｓ１６０３）。一方、パス管理制御装置１０Ｂの経路計算部１２１による計算の結果、リアレンジは不要と判断されたとき（Ｓ１６０２のＮｏ）、Ｓ１６１１へ進む。

また、Ｓ１５０３の後、パス管理制御装置１０Ａの経路計算部１２１は、新規パスＡについて、始点のノード２（ノード２Ａ）と、ドメインＢとをつなぐ経路の計算を行う（Ｓ１６０４）。経路計算結果については、記憶部１３に記憶しておく。ここで、パス管理制御装置１０Ａの経路計算部１２１による計算の結果、リアレンジが必要だと判断されたとき（Ｓ１６０５のＹｅｓ）、リアレンジパス通知部１２５は、このリアレンジを行うパスのパスＩＤを、このパスが経由するドメインのパス管理制御装置１０（例えば、パス管理制御装置１０Ｂ）へ通知する（Ｓ１６０６）。一方、経路計算部１２１による計算の結果、リアレンジが不要と判断されたとき（Ｓ１６０５のＮｏ）、Ｓ１６１１へ進む。この後、このパスＩＤを受信したパス管理制御装置１０Ｂは、図１５のＳ１５０８と同様に、自身に隣接するドメインに、当該パスを経由するドメイン（例えば、ドメインＣ）があれば、そのドメインのパス管理制御装置１０（例えば、パス管理制御装置１０Ｃ）へ、このパスＩＤを転送するようにしてもよい（Ｓ１６０７）。

このようにして、経路計算を行った結果、新規パスＡ設定のためにリアレンジが必要と判断したドメインのパス管理制御装置１０は、自身のドメインの経路についてリアレンジを実行する（Ｓ１６０８、Ｓ１６０９、Ｓ１６１０）。つまり、パス管理制御装置１０は、このリアレンジ後の経路の情報を自身の記憶部１３のリソース情報１３１およびパス予約情報１３４に反映する。その後、パス管理制御装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）はそれぞれ、始点ノード（ノード２Ａ）から終点ノード（ノード２Ｊ）までの新規パスＡを設定する（Ｓ１６１１）。

例えば、図１３に示すドメインＡ，Ｂ，Ｃのうち、ドメインＢにリアレンジが必要な場合、パス管理制御装置１０Ｂは、このリアレンジ後の経路の情報を自身のリソース情報１３１およびパス予約情報１３４に反映する。そして、パス管理制御装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）はそれぞれ、新規パスＡについて自身のドメインのノード２にパス設定を指示し、これによりドメインＡ，Ｂ，Ｃにまたがる新規パスＡが設定される。

なお、前記した実施の形態において、パス管理制御装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）は、新規パスＡを設定するためにリアレンジが必要なドメインがあったとき、そのドメインのみにおいてリアレンジを行うのではなく、リアレンジを行うパス全体いったんキャンセルし、このパスを再設定するようにしてもよい。

ここで、リアレンジが必要なパスのパスＩＤは、当該パスが経由するドメインのパス管理制御装置１０間を転送され、そのリアレンジが必要なパスの始点となるドメインのパス管理制御装置１０（例えば、パス管理制御装置１０Ａ）に到達する。そして、このパスの始点となるドメイン（例えば、ドメインＡ）のパス管理制御装置１０は、パスＩＤに対応するパスについて、そのパスを経由する各ドメイン（例えば、ドメインＢ，Ｃ）のパス管理制御装置１０に対し、当該パスの設定をいったんキャンセルし、再設定（または再予約）を行うように指示する。このときの当該パスを経由するドメインの特定は、前記した経由ドメイン情報１３６を参照して特定する。

本実施の形態に係るパス管理制御装置１，１０は、前記したような処理を実行させるパス管理制御プログラムによって実現することができ、そのプログラムをコンピュータによる読み取り可能な記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭ）に記憶して提供することが可能である。また、そのプログラムを、ネットワークを通して提供することも可能である。

Claims (19)

1. 各種データの入出力を司る入出力部と、（１）ノード間を接続するパスに用いるリンクの識別情報を示した経路情報と、（２）前記リンクに割り当てられた元々の帯域に関する情報を含み、前記リンクの識別情報ごとに、当該リンクを利用する事前予約パスおよび現状パスの識別情報と、当該リンクの残余帯域とを時系列で示したリソース情報と、（３）前記現状パスの識別情報ごとに、当該現状パスに用いられているリンクの識別情報および帯域を示したパス情報と、（４）前記事前予約パスの識別情報ごとに、当該事前予約パスに用いる帯域および当該事前予約パスの利用期間を示したパス予約情報とを記憶する記憶部と、前記経路情報、前記リソース情報、前記パス情報および前記パス予約情報を参照して、前記パスの経路計算を行う経路計算部と、前記パス予約情報または前記入出力部経由で入力されたパスの設定要求に基づき、ネットワーク上に各ノードにパスを設定するパス設定部とを備えるパス管理制御装置を用いたパス管理制御方法であって、
   前記パス管理制御装置は、
   前記入出力部経由で、前記事前予約パスに要求される帯域および利用期間を含む前記事前予約パスの設定要求を受け付けるステップと、
   前記経路情報および前記リソース情報を参照して、前記事前予約パスに用いる経路を計算するステップと、
   前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域を参照して、前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあるか否かを判断するステップと、
   前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあると判断したとき、
   前記パス情報および前記パス予約情報に登録されたパスのうち、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクを用いるパスについて、前記経路情報および前記リソース情報を参照して、当該パスの代替経路を計算するステップと、
   前記計算した代替経路および前記事前予約パスの経路を、前記リソース情報および前記パス予約情報へ反映するステップとを実行し、
   前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域が確保できないリンクが複数ある場合、
   前記パスの代替経路を計算するとき、前記複数のリンクのうち、前記元々の帯域の大きいリンクから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、小さいリンクから優先的に前記パスの代替経路を計算するかの選択入力を受け付けるステップと、
   当該パスの代替経路を計算するとき、前記受け付けた選択入力に基づき、前記複数のリンクのうち、どのリンクから優先的に当該リンクにおける前記パスの代替経路を計算するかを決定するステップと実行することを特徴とするパス管理制御方法。
2. 前記パス管理制御装置は、
   前記パス設定のため、前記パスの追加、削除、帯域の変更を前記各ノードへ指示するとき、無瞬断で実行するよう指示することを特徴とする請求項１に記載のパス管理制御方法。
3. 当該リンクに前記代替経路の計算対象となるパスが複数ある場合、
   前記パス管理制御装置は、
   前記複数のパスのうち、（１）当該パスの帯域が大きいものから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、小さいパスから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、および、（２）当該パスの利用期間が長いものから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、短いものから優先的に前記パスの代替経路を計算するかの少なくとも一方の選択入力を受け付けるステップと、
   前記受け付けた選択入力に基づき、前記パス情報および前記パス予約情報に示される当該パスの帯域および利用期間を参照して、前記複数のパスのうち、どのパスから優先的に前記パスの代替経路を計算するかを決定するステップとを実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパス管理制御方法。
4. 前記パス管理制御装置は、
   前記パスの代替経路を計算するとき、前記リソース情報に示されるリンクのうち、当該リンクの残余帯域が当該パスの帯域に満たないリンクを前記代替経路の対象外として計算することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のパス管理制御方法。
5. 前記パス予約情報は、所定周期ごとに設定される複数の前記事前予約パスの情報を含み、
   前記パス管理制御装置は、
   前記代替経路の計算対象であるパスが、前記所定周期ごとに設定される複数の前記事前予約パスのいずれかであるとき、当該複数の事前予約パスすべてについて同じ経路を通るよう前記代替経路を計算し、前記計算した代替経路それぞれを前記パス予約情報および前記リソース情報へ反映することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のパス管理制御方法。
6. 前記リソース情報は、前記現状パスおよび前記事前予約パスに割り当てられた当該リンクのタイムスロットの識別情報を含み、
   前記パス管理制御装置は、
   前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域を参照して、当該リンクは前記設定要求に示される利用期間に、前記設定要求に示される帯域以上の残余帯域はあるが、前記設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域がないと判断したとき、
   当該リンクにおいて前記現状パスまたは前記事前予約パスに割り当てられたタイムスロットを変更するタイムスロットリアレンジを実行し、当該リンクにおいて前記事前予約パスの設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域を確保するステップと、
   前記確保した空き帯域のタイムスロットを前記事前予約パスに割り当てるステップと、
   前記事前予約パスに割り当てたタイムスロットの識別情報および前記タイムスロットリアレンジにより変更された前記現状パスまたは前記事前予約パスのタイムスロットの識別情報を前記リソース情報へ反映するステップとを実行することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のパス管理制御方法。
7. 前記パス管理制御装置は、
   所定期間ごとに、当該リンクにおいて前記現状パスまたは前記事前予約パスに割り当てられたタイムスロットを変更するタイムスロットリアレンジを実行し、当該リンク内で２本のパスに挟まれた空き帯域または当該リンクの端と１本のパスに挟まれた空き帯域を広げるステップと、
   前記タイムスロットリアレンジにより変更された前記現状パスまたは前記事前予約パスのタイムスロットの識別情報を前記リソース情報へ反映するステップとを実行することを特徴とする請求項６に記載のパス管理制御方法。
8. 前記パス管理制御装置は、
   前記タイムスロットリアレンジにおいて、当該リンクにおいて前記空き帯域を確保するとき、当該リンク内で２本のパスに挟まれた空き帯域または当該リンクの端と１本のパスに挟まれた空き帯域のうち、前記空き帯域が広い帯域から優先的に当該帯域を広げるよう前記タイムスロットリアレンジを実行することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のパス管理制御方法。
9. 前記パス管理制御装置は、
   前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域を参照して、当該リンクは前記設定要求に示される利用期間に、前記設定要求に示される帯域以上の残余帯域はあるが、前記設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域がなく、かつ、前記設定要求に示される利用期間および帯域の少なくとも一方が、所定の閾値を超えていると判断したとき、
   当該リンクにおいて前記タイムスロットリアレンジを実行することを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のパス管理制御方法。
10. 前記パス管理制御装置は、
    前記タイムスロットリアレンジを実行する場合において、前記設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域を確保するとき、当該リンク内で２本のパスに挟まれた空き帯域または当該リンクの端と１本のパスに挟まれた空き帯域それぞれをまとめるようにすることを特徴とする請求項６ないし請求項９のいずれか１項に記載のパス管理制御方法。
11. 前記パス管理制御装置は、
    前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域および前記各タイムスロットに割り当てられた帯域を参照して、当該リンクは前記設定要求に示される利用期間に、前記設定要求に示される帯域以上の残余帯域はあるが、前記設定要求に示される帯域以上の連続した空き帯域がなく、かつ、当該リンクの空き帯域率が、所定の閾値を超えていると判断したとき、
    前記タイムスロットリアレンジを実行することを特徴とする請求項１０に記載のパス管理制御方法。
12. 前記パス管理制御装置は、
    前記タイムスロットリアレンジの対象となるリンクが複数あるとき、当該リンクそれぞれにおいて同時に前記タイムスロットリアレンジを実行することを特徴とする請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載のパス管理制御方法。
13. 前記リソース情報は、当該リンクを構成するタイムスロットの識別番号を含み、
    前記パス管理制御装置は、
    前記事前予約パスを設定するとき、前記リソース情報を参照して、当該事前予約パスの設定先であるリンクの空きタイムスロットのうち、その識別番号の最も小さいものまたは最も大きいものから優先的に選択して、設定することを特徴とする請求項１に記載のパス管理制御方法。
14. 前記パス管理制御装置は、
    当該事前予約パスの設定先であるリンクの空きタイムスロットを選択するとき、前記リソース情報を参照して、前記利用期間が長い事前予約パスほど、前記識別番号がより小さいものまたは大きいものを選択して、設定することを特徴とする請求項１３に記載のパス管理制御方法。
15. 前記事前予約パスの設定要求は、即時にパスを利用する即時利用パスの設定要求であることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載のパス管理制御方法。
16. 請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載のパス管理制御方法を、コンピュータ
    であるパス管理制御装置に実行させることを特徴とするパス管理制御プログラム。
17. 各種データの入出力を司る入出力部と、
    （１）ノード間を接続するパスに用いるリンクの識別情報を示した経路情報と、（２）前記リンクに割り当てられた元々の帯域に関する情報を含み、前記リンクの識別情報ごとに、当該リンクを利用する事前予約パスおよび現状パスの識別情報と、当該リンクの残余帯域とを時系列で示したリソース情報と、（３）前記現状パスの識別情報ごとに、当該現状パスに用いられているリンクの識別情報および帯域を示したパス情報と、（４）前記事前予約パスの識別情報ごとに、当該事前予約パスに用いる帯域および当該事前予約パスの利用期間を示したパス予約情報とを記憶する記憶部と、
    前記入出力部経由で、前記事前予約パスの帯域および利用期間を含む前記事前予約パスの設定要求を受け付け、前記経路情報および前記リソース情報を参照して、前記事前予約パスに用いる経路を計算し、前記リソース情報に示される各時刻におけるリンクごとの残余帯域を参照して、前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあると判断したとき、前記パス情報および前記パス予約情報に登録されたパスのうち、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクを用いられるパスについて、前記経路情報および前記リソース情報を参照して、当該パスの代替経路を計算し、前記計算した代替経路および前記事前予約パスの経路を、前記リソース情報および前記パス予約情報へ反映する経路計算部と、
    前記パス予約情報に示される利用期間に、ネットワーク上の各ノードへ前記パス予約情報に示される帯域の前記事前予約パスを設定するパス設定部と、を備え、
    前記経路計算部は、
    前記計算した前記事前予約パスの経路上のリンクに、前記設定要求に示される利用期間中、前記設定要求に示される帯域が確保できないリンクが複数ある場合、
    前記パスの代替経路を計算するとき、前記複数のリンクのうち、前記元々の帯域の大きいリンクから優先的に前記パスの代替経路を計算するか、小さいリンクから優先的に前記パスの代替経路を計算するかの選択入力を受け付け、
    当該パスの代替経路を計算するとき、前記受け付けた選択入力に基づき、前記複数のリンクのうち、どのリンクから優先的に当該リンクにおける前記パスの代替経路を計算するかを決定することを特徴とするパス管理制御装置。
18. 請求項１７に記載のパス管理制御装置と、このパス管理制御装置からのパス設定指示により、他のノードとの間にパスを設定するノードとを備えることを特徴とするパス管理制御システム。
19. 前記パス管理制御装置およびこのパス管理制御装置からのパス設定指示により他のノードとの間にパスを設定するノードを備えるドメインを複数含んでなるネットワークに用いられる前記パス管理制御装置であって、
    前記記憶部は、
    前記ノードの識別情報ごとに、このノードを終点とするパスを設定したとき経由するドメインの識別情報を示したドメイン接続情報と、
    前記事前予約パスおよび現状パスの識別情報の識別情報ごとに、このパスが経由するドメインの識別情報を示した経由ドメイン情報とをさらに記憶し、
    前記経路計算部において、前記事前予約パスの設定要求を受け付けたとき、
    前記事前予約パスの終点となるノードの識別情報と、前記ドメイン接続情報とを参照して、前記事前予約パスの終点ノードの識別情報を用いて、この事前予約パスを設定したときに経由するドメインを特定する経由ドメイン特定部と、
    前記特定したドメインのパス管理制御装置に対し、前記経由するドメインの識別情報を含む前記事前予約パスの設定要求を送信し、他の前記パス管理制御装置から前記事前予約パスの設定要求を受信したとき、自身のパス管理制御装置の経路計算部に、前記事前予約パスについて、前記自身のドメインにおける経路を計算するよう指示し、この経路計算部による経路計算の結果、前記設定要求に示される帯域を確保できないリンクがあるとき、そのリンクを用いるパスのうち、前記代替経路を計算したパスについて、そのパスが経由するドメインを、前記経由ドメイン情報を参照して特定し、この特定したドメインのパス管理制御装置へ、前記パスのパスＩＤを通知するリアレンジパス通知部とをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のパス管理制御装置。

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