JP4924240B2 - リングネットワーク設計方法、リングネットワークおよびプログラム - Google Patents

リングネットワーク設計方法、リングネットワークおよびプログラム Download PDF

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Description

本発明はネットワークの設計技術に関し、特に、クライアント信号を収容する経路のリングネットワーク上の配置順を考慮してより効率的にクライアント信号を収容するリングネットワーク設計方法、リングネットワーク及びプログラムに関する。
近年、SONET信号(ANSI T1.105勧告:Synchronous Optical Network Basic Description Including Multiplex Structures,Rates,and Formats)や、SDH信号(ITU−T勧告G.803: Architecture of Transport Networks Based on The Synchronous Digital Hierarchy)の分岐・挿入機能と、光信号のトランスポンダ機能を統合実装した光送受信装置(一般的にADM on λ、ADM on a cardなどと呼ばれる)が開発され、WDM(波長分割多重: Wavelength Division Multiplexing)伝送装置で構築するWDM光ネットワーク上に、SONET信号やSDH信号、イーサネット、ファイバチャネルといった多種多様なクライアント信号を収容する上位層のネットワークが構築可能となってきた。本発明は該トランスポンダ装置に対応したSONET/SDHリングネットワーク、特にSONET BLSR(Bidirectional Line Switched Ring)、あるいはSDH Multiplex Section Shared Protection Ringネットワークに好適なクライアント信号の収容設計技術に関するもので、SONET BLSRネットワークを代表的なリングネットワークの例として説明する。
網目状に構成された光ネットワーク上にリングネットワークを設計する際、従来は、1つのSONET BLSRネットワークを設計する度に光ネットワーク上のリング経路を設計し、同リング経路上へのクライアント信号の収容設計を行っていた。この際、SONET BLSRリングでは、例えば、クライアント信号の送受信端となる終端ノード間の通信経路が重複しないようにクライアント信号を収容する経路の配置順を考慮するなどにより、より効率的にクライアント信号の収容が可能となる場合があるが、従来は、クライアント信号を収容する経路の順次関係が考慮されず、収容効率を低下させる要因の一つとなっていた。
リングネットワークの伝送経路を自動設計する技術については、特許文献1に開示されている。また、クライアント信号の収容設計に関する技術については特許文献2に開示されている。
特開2000−232472号公報 特表2003−520496号公報
従来、SONET BLSRリングなどのリングネットワークでは、クライアント信号の送受信端となる終端ノード間の通信経路のリングネットワーク内への配置順が適切に考慮されず、クライアント信号の収容効率を阻害する要因の一つとなっていた。
本発明は、リングネットワークへのクライアント信号の収容設計において、クライアント信号をその収容経路の順序関係を考慮しながら最適に近づくように収容するリングネットワーク設計方法、リングネットワーク及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明は、リングネットワークに対するクライアント信号の収容設計を行うリングネットワーク設計方法において、前記リングネットワークに対するクライアント信号の収容条件としての要求であるデマンドを、収容すべきクライアント信号の送受信端となる二つの終端ノードと前記終端ノード間のトラフィック受け渡しに必要なリンクコストにより定義して保持し、1以上のデマンドの各デマンドを、デマンドの終端ノードペアを結ぶ前記リングネットワーク上の所定の方向の経路であるデマンド収容経路に対応づけ、デマンドの終端ノードの一つを互いに共有し、かつ、デマンドの終端ノードペアの数が最大となるように前記1以上のデマンドを連結して第1のデマンドの連なりとし、前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する、ように構成している。
これによれば、クライアント信号のリングネットワークへの収容の際に、各クライアント信号を収容する実際の経路のリングネットワークへの配置順を考慮した収容が可能となり、効率的なクライアント信号の収容が可能となる。
また、本発明は、1以上の前記第1のデマンドの連なりの中からデマンドのリンクコストの総和が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する、ように構成することができる。
これによれば、クライアント信号の帯域などのリンクコスト情報を基に、収容するクライアント信号の帯域の合計を最大にした収容が可能となる。
さらに、本発明は、前記1以上のデマンドの終端ノードの中から、デマンドの連なりの開始点となるノードを選定して開始ノードとし、与えられた起点ノードに対して、前記起点ノードを終端ノードの一つとして含むデマンドのもう一方の終端ノードを、前記リングネットワーク上の前記起点ノードから前記開始ノードまでの間の前記所定の方向に探索して集めて終端ノード列として展開する終端ノード列展開手順を、前記開始ノードを最初の起点ノードとして実行し、前記終端ノード列展開手順により展開された終端ノード列の各終端ノードを新たな起点ノードとして次の終端ノード列展開手順を実行する手順を順次繰り返して、最後に展開された終端ノード列に含まれる終端ノードを到達ノードとし、前記開始ノードから前記到達ノードに到るまでに用いたデマンドの連なりを前記第1のデマンドの連なりとする、ように構成できる。
これによれば、クライアント信号の収容要求であるデマンドの連なりをリングネットワークに最適に近づくように収容できるように生成し、このデマンドの連なりを基に実際に各デマンドのクライアント信号を収容するための経路をリングネットワーク上に効率よく対応づけることできる。
また、本発明は、前記終端ノード列展開手順は、起点ノードと展開された終端ノード列の各終端ノードとの間のリンクコストをデマンドの連なり毎に累積しながら行い、前記第1のデマンドの連なりの中から、前記開始ノードから前記到達ノードまでに到るデマンドのリンクコストの累積値が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する、ように構成することもできる。
これによれば、収容するクライアント信号の総帯域を最大限にするようにデマンドの連なりを生成できる。
本発明により、リングネットワークに対するデマンドに与えられたクライアント信号の収容条件に基づいて、クライアント信号を収容する経路の配置順が最適に近づくように選択され、クライアント信号の収容効率を向上させることができる。
本実施例では、デマンドはすべて双方向として記述する。各デマンドのクライアント信号はそのクライアント側のプロテクション方式に応じて、送受信装置のクライアントポートを所要数利用するものとする。
図1は、リングネットワークのプロテクション方式の概要で、リングネットワークの代表的な例として、SONET UPSRリングとSONET BLSRリングを対比している。
ここでは説明の便宜上、リングネットワーク上のノードの中から二つのノードA、Bを代表的に抽出し、そのノードA,Bを終端ノードとするクライアント信号のトラフィックの流れについて説明する。以降の記述においては、特に断らない限り、リングネットワーク内の各ノードを参照する際はアルファベット文字を用いて記載する。
10はSONET UPSRリングで、リング上の2個のノード間の送受信両方向の現用系のトラフィックは、リングの同じ向きに設定される。例えば、図1では、ノードAからノードB向けの現用のトラフィックT1と、ノードBからノードAへの現用のトラフィックT2は、リングの時計回り(右回り)方向に設定され、それぞれ経路11、経路12を流れる。
また、現用のトラフィックT1、T2のバックアップ用のトラフィックは逆回り(反時計回り)に、それぞれ、T1a、T2aとして、常時、経路12、経路11を流れている。障害時にはノードA、Bは従来の現用のトラフィックT1、T2に替わって、それぞれ、対応する逆回りのバックアップ用のトラフィックT1a、T2aを新たな現用のトラフィックとして切り替えて使用する。従って、ノードA,Bを終端とするトラフィックを流すためには、トラフィックT1用の帯域とトラフィックT2用の帯域を加算した帯域を持つリング経路が必要となる。
上記はリングネットワーク10上の二つの終端ノードA,Bに着目した際のトラフィックについての説明であるが、リングネットワーク10上の任意の他の終端ノードペアを流れるトラフィックについても同様である。従って、収容される全ての終端ノードのペアにトラフィックを流すために必要なリング全体の所要通信帯域は、各終端ノードペアのトラフィック伝送に必要な帯域を合計することにより求めることができる。
一方、図1の右側に示すSONET BLSRリング20では、二つのノードA,Bを終端ノードとする現用のトラフィックT1、T2はリングネットワーク20内のノードA、B間の所定の経路21だけを使用して流し、経路21が正常なときは、UPSRとは違って、リングネットワーク20を逆回りに伝送するバックアップ用のデータは流さない。従って、BLSRでは、終端ノードA、B間の所定の経路21と、そのリング上の反対側の経路22のそれぞれに異なる現用のトラフィックを同時に流すことができる。
また、BLSRでは、リング20の全帯域の半分を用いて現用のトラフィックを流し、残りの半分の帯域はバックアップ用として用いられる。そして、経路21の障害時は、従来の現用のトラフィックT1、T2を、経路21に対してリングの反対側にある経路22内に保持されているバックアップ用帯域を用いて、それぞれ、トラフィックT1a、T2aとして流す。
上記は、リングネットワーク20上の二つの終端ノードA,Bに着目した際のトラフィックについて説明したが、リングネットワーク20上の任意の他の二つの終端ノード間を流れるトラフィックについても同様である。
これにより、現用のトラフィックを流す複数の経路が重複しない限り、それらの複数の経路の間で同時に複数の現用のトラフィックを流すことができ、同一のリングネットワークに異なるクライアント信号を効率よく収容できることになる。また、終端ノード間の所定の経路が障害の際は、通常時は終端ノード間の所定の経路を流れるトラフィックを、その所定の経路とはリング上の反対側の経路のバックアップ用帯域を用いて流すことができる。
図2は、リングネットワークに対するデマンドの例(1)である。
ここでは、リングネットワーク上の5個のノードA,B,C,D,Eを終端ノードとするクライアント信号のデマンドを、両矢印の点線で示している。
ネットワークの収容設計を行う際の個々のクライアント信号の収容条件としての要求(以下、デマンドと略記)は、クライアント信号の双方向トラフィックを受け渡す二つの終端ノードと、その終端ノード間のリンクコストで表すことができる。リンクコストとしては、終端ノード間の所要帯域、終端ノード間の接続に必要となる通信ポート数などとすることができる。
デマンドは、2つの終端ノード間に与えられるクライアント信号の収容条件としての要求であり、クライアントのトラフィックを実際に伝送するリングネットワーク上の経路は指定されていない点を注意する必要がある。従って、このデマンドにより示されるトラフィックを、実際にそれらを伝送するリングネットワーク内の経路に効率的に対応付けてリングネットワークの設計を行う必要がある。
ここでは、デマンドは両矢印の点線で示されており、両矢印の点線で示される終端ノードのペアに対して、それぞれ、デマンドDa01,Da02,Da03,Da04,Da05が与えられた場合の例を示している。ここでは、各デマンドのリンクコストは全て同じで、それぞれ、OC48のクライアント信号2本に相当する帯域をリンクコストとする場合を示している。また、ネットワークの帯域はOC192相当を想定している。すなわち、現用・予備それぞれのファイバリンクに収容可能なデマンドは、SONET UPSRリングではOC48の信号4本、SONET BLSRリングではOC48の信号2本までとなる。
図3は、リングネットワークへのデマンドの収容例(1)で、前記図2に示したデマンドをSONET UPSRリングに収容する場合を例に示している。
まず、デマンドDa01のリンクコスト(帯域)はOC48×2であることから、デマンドDa01をSONET UPSRリングに収容するためには、現用・予備経路共に“OC48×2”に相当する帯域のリング経路が必要である。
同様に、デマンドDa02、Da03、Da04、Da05のリンクコスト(帯域)も、それぞれ“OC48×2”であることから、デマンドDa01,Da02、Da03、Da04、Da05を全て収容するためには、合計OC48×10相当、つまり、OC48の信号10本分に相当する帯域が必要である。従って、OC192の帯域のリングを用いた場合は、合計3個のリングが必要となる。
図3では、各デマンドDa01,Da02、Da03、Da04、Da05を、OC192の帯域のリングに分割して収容する場合を示しており、Da01、Da05をOC192のリング10aに収容し、Da03、Da04をOC192のリング10bに収容し、Da04をOC192のリング10cに収容する場合の例を示している。
上記のように、SONET UPSRリングを用いた場合は、デマンドDa01,Da02、Da03、Da04、Da05を収容するためには、OC192のリングが3個必要となる。
図4は、リングネットワークへのデマンドの収容例(2)で、前記図2に示したデマンドをSONET BLSRリングに収容する場合を示している。
SONET BLSRリングの場合は、前記図1で説明したように、デマンドに含まれる終端ノード間のトラフィックを流す通信経路、つまり、該デマンドを収容する経路(以下、デマンド収容経路と表記)を決定すれば、その決定したデマンド収容経路内だけでトラフィックを流すことができ、該デマンド収容経路のリング上の反対側の経路には別のトラフィックを流すことができる。従って、この例では、各デマンドDa01,Da02、Da03、Da04、Da05を、それぞれ、経路21、22、23、24、25に収容すれば、経路21、22、23、24、25は互いに重複していないため、それらの各経路にOC48×2=OC96の帯域の各クライアント信号を収容することができ、1個のOC192のリング経路に、全てのデマンドDa01,Da02、Da03、Da04、Da05を収容することができる。
上記図3、図4に示したように、前記図3のSONET UPSRリングにおいては、各デマンドを収容する経路の間の関係は考慮する必要がないが、デマンドの収容効率が低いのに対して、SONET BLSRリングにおいては、各デマンドを収容する経路の間の関係(順序、重複状況、など)、つまり、各デマンドの終端ノードペアのリング経路上への配置順を考慮することにより、より効率的なデマンドの収容が可能となる。
図5は、本発明のリングネットワーク設計方法の概要で、次の手順で実施される。
S10. あらかじめ与えられたネットワークトポロジー上でデマンドを収容可能なリング経路を複数探索する。与えられた各デマンドのクライアント信号は、ここで得られたリング経路のうち、少なくとも1つに収容可能である。このリング経路の探索については、例えば、特願2006−165008の方法を用いることができる。
S20. 上記ステップS10で探索した複数のリング経路の中で、ネットワークトポロジー上所属可能なデマンドが最大となるリング経路を選択し、その選択したリング経路に基づいて、下記のステップS21,S22の処理を行う。
1個のデマンド収容リングに収容しきれなかった残りのデマンドについては、上記のように所属可能なデマンドが最大となるリング経路を上記ステップS10で探索した複数のリング経路の中から再度選択して、その再選択したリング経路に基づいて再び下記のステップS21、S22の手順を実行して、その残りのデマンドを別なデマンド収容リングに収容する。これを、全てのデマンドの収容が完了するまで繰り返す。
S21. 選択された所属可能なデマンドが最大となるリング経路に収容可能であり、かつまだ収容されずに残っているデマンドについて、デマンドの連なりを生成する。その際、該デマンドの連なりに含まれる各デマンドを、各デマンドを実際に収容する経路であるデマンド収容経路に対応付ける。
ここで、上記のデマンド収容経路は、該リング経路上で互いに重複がなく、かつ、他のデマンド収容経路と隣接する、つまり、他のデマンド収容経路と終端ノードを共有するように各デマンドに対応付ける。ここでは、さらに、デマンド収容経路の数が最大となるように、つまり、デマンドの連なりに含まれるデマンドの終端ノードのペア数が最大となるようにする。ただし、リングネットワークがSONET BLSRの場合は、終端ノード数は最大で“16”であるため、リング経路上の終端ノード数が大きい場合にはこの制約を考慮する。
上記のようにして、デマンドの連なりとそれに対応する連結されたデマンド収容経路の連なりを決定する。
上記のデマンドの連なりを決定する際の選択条件をその優先度が高い順に示すと下記のようになる。
<デマンドの選択条件>
(条件1)含まれるデマンドの終端ノードのペア数が大きい連なり
(条件2)含まれるデマンドの終端ノード数の小さい連なり
(条件3)含まれるデマンドのリンクコストの総計が大きい連なり
上記条件中、条件1がまず優先される。条件1を満たす連なりが複数ある場合、そのうちの条件2を満たす連なりが選択される。条件1と条件2を満たす連なりが複数ある場合はそのうちの条件3を満たす連なりが選択される。
S22. 上記S21で決定されたデマンド収容経路の連なりを含む所定の帯域のリング経路をデマンド収容リング(例えば、1つのSONETリング)とし、このデマンド収容リング上の各終端ノードのペアに各デマンドを収容する。
このようにして、デマンドの終端ノードペアのリング経路上への配置順を考慮したデマンドの収容を行うことができる。また、このリング経路上への配置順に加え、各終端ノードに組み込まれるクライアント信号用の通信ポート数を考慮した収容を行うこともできる。
S30. 上記ステップS20で生成しデマンドを収容したデマンド収容リングが複数ある場合は、それらを多重統合した統合デマンド収容リングを生成する。ここでも上記S22と同様、各終端ノードのクライアント信号用の通信ポート数の考慮に加え、デマンドの終端ノードペアの統合デマンド収容リング上への配置順を考慮する。この統合デマンド収容リングは複数個生成される場合もある。
S40. 上記S30までに生成された統合デマンド収容リングの経路を、必要に応じて最小化する。例えば、各隣接する終端ノードペア間の経路を最短経路、あるいは最小ホップ経路等とすることにより、ネットワーク全体の利用資源を最小化することができる。
図6は、本発明のデマンド選択条件の優先順位を示しており、リングネットワーク上に8個の終端ノードが存在する場合を例に、前記図5の説明の<デマンドの選択条件>に示した(条件1)、(条件2)に基づいてデマンドの連なりが選択される状況を例示している。
ここでは、デマンドの連なりを、優先度の高いものから低いものへ、P01、P02,P03,P04,P05,P06,P07、P08の順に配置して示している。ここで、デマンドは点線の両矢印でデマンドの終端ノードペアに対応付けてある。また、各デマンドを収容する経路であるデマンド収容経路を実線の両矢印でデマンドに対応付けて示している。
まず、前記<デマンドの選択条件>に示した(条件1)の「含まれるデマンドの終端ノードのペア数が大きいもの」に応じてデマンドの連なりが決定される。この例では、デマンドの終端ノードペア数が8となるデマンドの連なり、つまり、P01が存在すればそのデマンドの連なりを生成する。
P01のデマンドの連なりが生成できない場合、デマンドの終端ノードペア数が7のものが次に優先される。このケースでは、デマンドの終端ノードペア数が7のものが二つ(P02、P03)あるため、さらに前記<デマンドの選択条件>に示した(条件2)「含まれるデマンドの終端ノード数の小さい連なり」に基づいてデマンドの連なりを決定する。この例では、終端ノードペア数7で閉じた連なりP02が、開いた連なりP03に優先される。これは、閉じた連なりP02ではノードG(点線枠で表示)はデマンドの終端ノードペアには含まれず、終端ノード数がP03より小さく、従って、終端ノードに必要となる送受信装置の台数が少なくなるからである。
以下、同様に、前記<デマンドの選択条件>に示した「(条件1)含まれるデマンドの終端ノードのペア数が大きい連なり」および「(条件2)含まれるデマンドの終端ノード数の小さいもの」に基づいてデマンドの連なりP04、P05、P06がこの優先順位で生成される。
また、他のデマンドと終端ノードを共有するデマンドがない場合は2個の終端ノードからなるデマンドの連なりが生成される。
上記図6の例では、上記(条件1)と(条件2)に基づいてデマンドの連なりが生成されるが、上記(条件1)と(条件2)が同じだった場合は、さらに「(条件3)含まれるデマンドの総帯域が大きい連なり」、つまり、収容可能なデマンドの総帯域が大きい連なりが選択される。
上記はリング経路のノード数が8の場合を示したが、SONET BLSRでリング経路のノード数が16以上の場合には、P01は16ノードの閉じた連なり、P02は15ノードの閉じた連なり、P03は16ノードの開いた連なりとなる。
このようにして生成されたデマンドの連なりに対応して、各デマンドを収容する連結されたデマンド収容経路の列を生成し、この連結したデマンド収容経路の列を含むリング経路上の所定帯域のリングをデマンド収容リングとする(例えば、OC192のSONET BLSRリング)。そして、図17で後述するように、このデマンド収容リングに隣接する終端ノード間のデマンドをまず優先的に収容し、次にその他のデマンドを収容することで、収容効率の高いデマンド収容リングを設計できる。
次に、図7から図13を用いて、デマンドの連なりの探索生成方法を説明する。
図7は、リングネットワークに対するデマンドの例(2)である。
ここでは、リングネットワーク30上に終端ノードA,B,C,D,Eがある場合の例で、終端ノードでないノードは表記を省略している。両矢印の点線Db01,Db02,Db03,Db04,Db05、Db06は、それらの矢印が示すノードを終端ノードとするデマンドを示している。
31はリングネットワーク30に収容すべきデマンドをリスト形式で表記したもので、各デマンドにその二つの終端ノードと、二つの終端ノード間のリンクに割当られたリンクコストを示している。リンクコストとしては、例えば、当該リンクで結ばれる終端ノード間で転送されるトラフィックの帯域とすることができる。
32は、デマンドの連なりを探索する際の終端ノードの探索方向の例で、ノードAを開始ノードとして時計回り方向に1周して開始ノードまでを探索の順とする場合を示している。この探索方向は、反時計回りとすることもできる。
以下の図8から図12の説明は、この図7に示したリングネットワーク30とデマンドリスト31を例に行う。
図8は、本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(1)で、前記図7に示したリングネットワーク30、および、デマンドリスト31を基に、開始ノードAから順にリングネットワーク30上を所定の方向(時計回り方向)に辿りながらデマンドの連なりを探索した場合の起こりえるケースを網羅し、矢印で示したものである。デマンドの連なりを探索する方向は時計回り、および、反時計回りのいずれでも可能であるが、説明の便宜上ここでは時計回り方向とする。
最初に開始ノードを決定し、図8に示すようなグラフを生成する。
開始ノードは、デマンドが存在する終端ノードの中で、もっとも多くのデマンドの終端ノードとなるノードとする。つまり、デマンドにより指定された回数が最も多い終端ノードとする。ここで、終端ノード数は同一終端ノードペアに対するデマンドの数に依存せず、デマンドが存在する場合には“1”と数える。つまり、同一終端ノードペアを持つデマンドからの指定が複数個あっても“1”とカウントする。
前記図7で示したリングネットワーク30上には、デマンドリスト31に示されるデマンドが与えられている。ここでは、ノードAを終端ノードとするデマンドの数は3であり、他のノードと比較して最大であることから、ノードAを開始ノードとして選定する。
図8のグラフには、探索により到達したデマンドの終端ノードを、探索のホップ数別に順次右方向に縦に並べて表示したもので、ノード識別記号(アルファベット)の括弧内の数値はそこに到達するまでの探索のホップ数を示している。ここで、終端ノードのホップ数別の終端ノードの縦の並びは、リング経路上の開始ノードAを起点として時計回り方向に現れる順に縦1列に配置する。また、このホップ数は連なったデマンドに対応する終端ノードのペア数を意味し、リング経路上のノード数を“N”とすると、SONET BLSRリングネットワークの場合は最大で“min[16,N]”となる。
例えば、D(2) は開始ノードAから、ノードBあるいはノードCを介して2ホップの探索でノードDに到達し、前記図7に示したデマンドDb01(終端ノードペアはAとB)とデマンドDb04(終端ノードペアはBとD)が連なっている状態を示す。
図8のグラフ上のノード間の矢印のリンクは当該ノード間にデマンドが与えられている場合に有効となるが、ここでは、デマンドが与えられる可能性のある全てのノード間に矢印を付与している。また、リンクの矢印は、リング経路上で採用した所定の方向(例えば、時計回り方向)を示している。
また、閉じたデマンドの連なりも抽出可能とするため、開始ノード(例えばノードA)を片端ノードとするデマンドがある場合はもう一方の終端ノードから開始ノードへのリンクも可能とする。また、リンクの生成は、実際の各デマンドの信号方向とは無関係に行う。
図8中のP01−P05は前記図6で示したデマンドの連なりの優先度を示しており、5個のデマンドの終端ノードペアを含み5個の終端ノードの閉じた連なりであるA(5)まで到達する場合が優先度最大(P01)の連なりとなり、P02,P03.P04,P05の順に優先度が低くなる。
図9は、本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(2)で、デマンドの連なりを探索しながらそのデマンドを収容する最大リンクコストの経路を生成する手順を示している。ここで、最大リンクコストの計算の基となるリンクコストとしては、前記図7のリスト31に示したリンクコストを用いる。
前記図8のようなグラフを生成後、グラフ上の各ノードについて、開始ノード側から順に最適リンクを選択していく。最適リンクとは、開始ノードから累計した合計コストが最大に近づくように計算されたものである。コストを最大とするのは、ひとつのデマンドの連なりに最大限のデマンドを収容するためである。ここでは、与えられたデマンドが存在しないノード間にはリンク(矢印)を生成しない。
また、説明の便宜上、以下の記述では、ノードiにpホップで到達した場合の最大コストを
(p)(i=A,B,C,D,E,p=1,2,・・・,min[16,N])
と表記し、また、ノードiとノードjの間のリンクコストを
cost(i,j)
と表記する。ここでは、このリンクコストをノードiとノードjを終端とするデマンドの総帯域として説明するが、デマンド本数や、デマンドの合計必要ポート数等とすることもできる。
まず、開始ノードAを片端とするデマンド(Db01、Db02、Db03)が与えられているノードB、C、Dについては、前記図7のデマンドリスト31に示すように、それぞれC(1)=24、C(1)=9、C(1)=24となる。ノードAからEへのデマンドは存在せず、当該リンクが存在しないためC(1)は計算しない。また、ノードAからAへのデマンドも存在しないためC(1)も同様に計算しない。
次に、各ノードへ2つのデマンドの終端ノードペアで到達する、つまり、2ホップで到達する経路を探索する。B(2),C(2)へ至る経路は存在しない。D(2)への入力はB(1)とC(1)からのリンクで、ノードB、D間を終端ノードとするデマンド(Db04)のリンクコストは“12”であり、ノードC、D間を終端ノードとするデマンド(Db05)のリンクコストは“3”であることからcost(B,D)=12、cost(C,D)=3となり、D(2)までの最大コストは
(2)=max[C(1)+cost(B,D),C(1)+cost(C,D)]
=max[24+12,9+3]=max[36,12]=36
となる。
同様に、C(2)=C(1)+cost(C,E)=9+3=12 となる。
また、A(2)の入力リンクはB(1),C(1),D(1)からのものが存在する。したがって、
(2)
=max[C(1)+cost(C,A),C(1)+cost(C,A),C(1)+cost(D,A)]
=max[24+24,9+9,24+24]=max[48,18,48]
=48
となる。この場合は、B(1)、C(1)からA(2)への両経路の総リンクコストが同値(“48”)のためB(1)、C(1)のどちらからのリンクを選択してもよいが、ここではB(1)を選択している。
最後にC(3)=C(2)+cost(D,A)=36+24=60となる。
その他のノードへの経路は存在しないため、得られた到達ノードはA(3)である。
つまり、前記図7で与えられたデマンドに対して、デマンドの終端ノードペアの数が最大となる第1のデマンドの連なりとしては、Db01−Db04−Db03、および、Db02−Db05−Db−3の二つのデマンドの連なりが得られたことになる。
図10は、本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(3)で、得られたデマンドの連なりからデマンドを収容する経路となるデマンド収容経路の連なりを選定する方法を示している。
前記図9における到達点であるA(3)から、逆方向に、選択された、図中にL1、L2、L3で示したリンクを逆に辿ることで、デマンドの連なりを収容する経路の連なりが得られる。
図10の例では、まず逆方向にA(3)からD(2)へのリンクを辿る。次に、D(2)からはB(1)またはC(1)への2つリンクがあるため、その中で、前記図9で求めたコストC(2)が最大となるリンク、つまり、D(2)からB(1)へのリンクを選択する。最後に、B(1)から開始ノードAへのリンクを選択する。
つまり、A(3)―D(2)−B(1)−Aというリンク列が得られ、これを、逆にして当初のノード探索順(順方向)に直すと、A−B−D−Aというデマンドの終端ノードの列、つまり、リンクコストの総和が最大となる第2のデマンドの連なりDb01―Db04−Db03が得られたことになる。そして、この第2のデマンドの連なりDb01―Db04−Db03に対応して、後述する図11で示すように、3つの終端ノードペア(3つの終端ノードA、B、D)で構成される閉じたデマンド収容経路の連なりが得られる。ここで、最終到達ノードAの一つ前のホップのノードDを該デマンドの連なりの最終ノードと見なす。
また、例えば、前記図7のデマンドとは異なるデマンドにより、得られた到達ノードがA(2)だった場合には、逆方向でA(2)−B(1)−Aとなり、順方向でA−B−Aというデマンド収容経路の連なりが得られ、最終ノードはBとなる。
図11は、本発明のデマンド連なりの探索生成手順(4)で、前記図8−図10に示した探索選定の結果得られたデマンドの連なりと対応するデマンド収容経路の連なりを示している。
つまり、第2のデマンドの連なりDb01―Db04−Db03と、それに対応するデマンド収容経路の連なりR1−R2−R3を示している。そしてこのデマンド収容経路の連なりR1−R2−R3を含む所定の帯域のリング30aを、デマンドDb01、Db04、Db03のクライアント信号を収容するデマンド収容リングとする。
図12は、本発明のデマンド連なりの探索生成手順(5)で、デマンドの連なりを逆方向に再度探索選定する場合を示している。
前記図8〜図10までの探索選定処理で得られたデマンドの連なりは閉じた連なりであったが、デマンドの状況によっては開いた連なりとなる場合があり、また、終端ノードが2ノードのみの連なりとなる場合もある。その場合は、図12に示すように最終ノードを新たな開始ノードとし、ノードの探索順を逆方向(反時計回り)とした上で図8〜図10と同様にしてデマンドの連なりの探索選定を再試行する。これは、再試行によってより長いデマンドの連なりが得られる可能性があるからである。
例えば、図12のようにデマンドDc01,Dc02,Dc03,Dc04,Dc05が与えられた場合は、図12の左側に示すように、順方向(時計回りの回転方向)にデマンドの連なりを探索選定した場合は、デマンドの連なりDc01−Dc04−Dc05が得られ、対応するデマンド収容経路の連なりは41a−42a−43aとなる。しかしながら、この場合は得られたデマンドの連なりが開いたものであるため、最終ノードDを起点として逆方向(反時計周りの回転方向)にデマンドの連なりを探索して選定すると、デマンドの連なりDc05−Dc04−Dc01―Dc03が得られ、対応するデマンド収容経路の連なりは43b−42b−41b―44bとなる。従って、順方向の探索選定で得られたデマンドの連なりよりも長いデマンドの連なりが得られ、より多くのデマンドをデマンド収容リング40aに収容できることになる。
一方、前記図8〜図10の例のように得られた連なりが閉じたものだった場合には、逆方向での連なり探索の結果は順方向と同じとなるため、再試行は必要としない。
図13は、本発明のデマンド連なりの探索生成手順(6)で、順方向(時計回り方向)のデマンドの連なりの探索選定の結果、終端ノード数が2、つまり、デマンド1個の連なりが選定された場合のデマンド収容方法を示している。
例えば、図13に示すようにデマンドが3個(Dd01、Dd02、Dd03)だった場合は、開始ノードAから順方向(時計回り方向)にデマンドの連なりの探索選定を行うと、1個のデマンドDd01の連なりと対応する閉じたデマンド収容経路の連なり51a−52aが得られる。この場合の最終ノードはBとなるが、この最終ノードBを起点として逆方向(反時計回り方向)にデマンドの探索選定を再試行すると、デマンドの連なりDb01−Db02−Db03と、それに対応するデマンド収容経路の連なり51b−53b−54bが得られ、より多くのデマンドをデマンド収容リング50aに収容できることになる。
図14は、本発明のデマンドの連なりの探索生成の動作フロー(1)で、前記図5の動作フローのステップS21の詳細を示している。つまり、デマンドの連なりを生成する処理の詳細を示している。
S2101. まず終端ノードが共に設計対象としているリング経路のノードであるデマンドを集計する。
S2102. 次に、リング経路上の終端ノードについて、以下の条件を(条件1)から(条件4)の優先順位で考慮し、開始ノードを選定する。
(条件1)該ノードを片端とするデマンドが存在する異なるノードペアの数
(条件2)該ノードを終端ノードとするデマンドの合計帯域
(条件3)該ノードを終端ノードとするデマンドの合計本数
(条件4)該ノードを終端ノードとするデマンドの合計必要ポート数
ただし、(条件2)、(条件3)、(条件4)の順位については必ずしもこの優先順位でなくてもよく、変更可能である。
前記図7に示した例では、ノードAを片端とするデマンドが存在するノードペア数は、(A,B)、(A,C)、(A,D)の3ペアであり、同様に、ノードBに関するノードペア数は(A,B)、(B,D)の2ペアであり、ノードCに関するノードペア数は(A,C)、(C,E)の2ペアであり、ノードDに関するノードペア数は(A,D)、(B,D)の2ペアである。したがって、上記(条件1)によりノードAが開始ノードとなる。
S2103. 次に、リング経路上で上記集計したデマンドの終端ノードとなるノード数を“N”とし、各ノードにリング経路上の順序に応じた番号を付ける。この際、開始ノードの番号を“0”とし、ノードの周回方向は任意であるが、以降、説明の便宜上、リング経路上の時計回り方向に順次“+1”した番号をノード番号として付与し、ノード番号iのノードを“ノードi”と表記する。また、ノードNは1周後の開始ノードを示すものとする。
S2104. 各終端ノードペア間のデマンド情報に応じて、終端ノードiとjの間のコストcost(i,j)を予め与えておく。ここでは、該コストを当該デマンドの総帯域として説明するが、デマンド本数や、デマンドの合計必要ポート数等とすることもできる。
S2105.次に、開始ノードからノードiにpホップの探索で到達した場合の最大コストC(p)(i=1,2,3・・・,N,p=1,2,・・・,min[16,N]を求める。本処理の詳細については、図15で後述する。
S2106. デマンドの連なりと、対応するデマンド収容経路の連なりを求める。本処理の詳細については、図16で後述する。
S2107. I<N(開いた連なり)またはN=2(2ノードの閉じた連なり)であり、かつ、再試行カウンタ“retry”が“0”の場合は(YES)ステップS2109へ移行し、そうでない場合は(NO)次のステップS2108へ進む。従って、既に再試行を1回行っている場合は、再試行カウンタ“retry”が“1”となっているためステップS2108へ移行して処理を終了する。
S2108. 再試行カウンタ“retry”に“0”を設定して、処理を終了する。
S2109. 前記図12に示した逆方向でのデマンド連なりの探索生成の再試行を行う。すなわち、最終ノードを開始ノードとし、各ノードの番号をこれまでと逆方向に割り当て、ステップS2104へ戻る。このとき、再試行カウンタ“retry”に“1”を設定し、この時点で得られた連なりの結果は一旦破棄し、次の再試行時に得られた結果を最終結果とする。
図15は、本発明のデマンドの連なりの探索生成の動作フロー(2)で、与えられたノードへ与えられたホップ数で到達する場合の最大コスト値を求めるもので、前記図14のステップS2105の詳細を示している。
ここでは、ノードiにpホップで到達した場合の最大コストC(p)(ただし、i=1,2,・・・,N,p=1,2,・・・,min[16,N])を求める。
A10. まず、C(1)を求める。C(1)は1ホップでノードiに到達する場合のコストであるため、ノード0、ノードi間にデマンドがある場合は同ノード間のコストを与え、C(1)の前ノードをノード0とする。一方、当該ノード間にデマンドがない場合は、デマンドを含む連なりが存在しないため、その旨を意味する“−1”を与える。このとき、解が存在しないため前ノードは与えない。
A20. 変数pに初期値“2”を設定する。
A30. p=2,・・・,min[15,N−1]となるpについて、次のステップA31、A32の処理を繰り返す。従って、N=2の場合は、本A30の処理はスキップされ、N>=3のときに、次のステップA31、A32の処理が実行される。
A31. i=1,・・・,NについてC(p)を順に求める。
(p)はF(j)(j=1,・・・,i−1)の最大値とし、C(p)の前ノードは同F(j)を最大にするjとする。
ここで、F(j)は、C(p−1)までの解が存在する、つまり、C(p−1)!=−1で、かつノードi、j間にデマンドが存在する(cost(j,i)!=0)場合に、最大コストの積算値cost(j,i)+C(p−1)とする。
一方、C(p−1)までの解が存在しない、つまり、C(p−1)=−1、あるいはノードi、j間にデマンドが存在しない(cost(j,i)=0)場合には、F(j)=−1とする。したがって、C(p)までの解が存在しない場合にはF(j)=−1(j=1,・・・,i−1)となり、C(p)の値も“−1”となる。
A32. 変数pをカウントアップ(+1)する。
A40. C(min[16,N])を求める。
(min[16,N])はF(j)(j=1,・・・,N−1)の最大値とし、C(min[16,N])の前ノードはF(j)を最大とするjとし、処理を終了する。ただし、C(min[16,N])=−1のとき、前ノードは与えない。
図16は、本発明のデマンドの連なりの探索生成の動作フロー(3)で、前記図14のステップS2106のデマンド収容経路の連なりを求める処理の詳細を示している。
ここでは、前記図14のステップS2105で得られた最大コストC(p)の中で値が“−1”でないもののうち、前記図6で述べた優先順位が最高となる結果を抽出する。すなわち、kをmin[16,N]として、C(k)、C(k−1)、max[C(k−1)|i=1,・・・,N−1]、C(k−2)、max[C(k−2)|i=1,・・・,N−1]、・・・、C(2)、max[C(2)|i=1,・・・,N−1]という優先順位の中で、値が“−1”でないものを抽出する(ただし、C(2)へは必ず到達可能なため、優先順位最低となるのはC(2)である)。
以上の処理手順は下記の通り。
B10. 変数kにmin[16,N]を設定する。
B20. “C(k)=−1”が成り立つか否かを判定し、成り立つ場合は(YES)次のステップB50へ移行し、成りたたない場合は(NO)ステップB80へ移行する。
B30. 変数kをカウントダウンする。
B40. “C(k)=−1”が成り立つか否かを判定し、成り立つ場合は(YES)次のステップB30へ移行し、成りたたない場合は(NO)ステップB80へ移行する。
B50. “Max[C(k)|i=1,・・・,N−1]=−1”が成立するか否かを判定し、成立する場合は(YES)次のステップB60へ進み、成立しない場合は(NO)ステップB30へ戻る。
B60. IにC(k)を最大とするiの値を、また、Pにkの値を設定する。ここで求めたIの値が示すノードを最終ノードとする。
B70. 得られたデマンドの連なりを、最終ノードから順に連なりの前のノード方向へノード“0”まで辿って得られるデマンド連なりに対応する経路の列をデマンド収容経路の列とし、処理を終了する。
ここで、“I=N”が成立するときは、求めたデマンド収容経路の列は閉じた連なりで、連なり上のノード数nは“P”となる。また、“I<N”が成立するときは、求めたデマンド経路の列は開いた連なりで、連なり上のノード数nは“P+1”となる。得られた連なりは、最終ノードから順に前ノードを辿っていくことで得られる。
B80. IにNの値を、また、Pにkの値を設定する。そして、最大コストC(P)に到達する直前のノードを最終ノードとし、ステップB70へ移行する。
図17は、本発明のデマンド収容リングへのデマンド収容方法の概要を示している。
以下の記述では、デマンド収容リング上の隣接する終端ノード間、つまり、単一の終端ノード間リンクに収容されるデマンドを単ホップデマンドと表記し、デマンド収容リング上の隣接しない終端ノード間、つまり、複数の終端ノード間リンクの連なりに収容されるデマンドを複ホップデマンドと表記する。
61は6個の終端ノードを持つデマンド収容リング上に、単リンクデマンドを収容する場合の例を示している。ノードAとノードB間のデマンドを“デマンド(A,B)”と表記すると、デマンド(A,B)、デマンド(C,D)、デマンド(D,E)、デマンド(E,F)、デマンド(F,A)を、それぞれ、経路R1、R2、R3,R4、R5、R6へ収容する。
一方、複ホップデマンドは複数の終端ノード間リンクの連なりに収容されるデマンドで、上記単ホップデマンドの収容の際は異なる複数のデマンドが同一の終端ノード間リンクに収容されることはないが、この複ホップデマンドの収容では、異なる複数のデマンドが同一の終端ノード間リンクに重なる形で収容される場合がある。図18の62は6個の終端ノードを持つデマンド収容リング上に、複ホップデマンドを収容する場合の例で、ここでは、デマンド(A,C)、デマンド(B,D)、デマンド(C,E)、デマンド(D,F)、デマンド(E,A)、デマンド(F,B)を、それぞれ、経路Ra1,Ra2,Ra3,Ra4,Ra5,Ra6へ収容している。この場合は、例えば、デマンド(A,C)とデマンド(B,D)を収容する経路Ra1,Ra2は終端ノードB,C間のリンク上で重なっている。
図17の62では、2リンクの複ホップデマンドを例示しているが、3リンク以上の複ホップデマンドについても同様である。
デマンドをデマンド収容リングへ収容する際は、隣接終端ノード間のデマンド収容が最も効率が高く、単ホップデマンドを優先してできるだけ多く収容した後に、空き帯域に複ホップデマンドを収容することにより、より効率的なデマンド収容が可能となる。
図18は、本発明のデマンド収容の動作フローの概要で、前記図5のステップS22のデマンド収容リングを1個生成する際の処理の概要を示している。ここでは、前記図5のステップS21で生成したデマンド収容経路の連なりを含むデマンド収容リングを生成し、デマンドを収容する。ここでは、例えば、各ノードに配置される光送受信装置のクライアント信号用通信ポート数や信号帯域を考慮する。
S2201. デマンド収容リングに単ホップデマンドを収容する。本ステップの詳細については、図19、図20にて後述する。
S2202. 次に連なり上のデマンド終端ノード数(n)が2より大きいか否かを判定し、“n>2”の場合は(YES)次のステップS2203へ進み、そうでない場合は(NO)処理を終了する。
S2203.上記ステップS2201で単ホップデマンドを収容したデマンド収容リングにおいて、帯域と通信ポートに空きがある部分に追加のデマンドを収容する。ここでは、前記図17で示した複ホップデマンドを収容する。本ステップの詳細については、図22、図23、図24にて後述する。
上記ステップS2202,および、S2204で行うデマンドのリングへの収容方法としては、例えば、特願2006−269361に示されているように、光信号帯域BWとクライアントポート数Pが与えられた環境下で、クライアントポートを最大利用した上で光信号帯域を最大利用するデマンドの組合せを生成し、収容する方式を用いることができる。
図19は、本発明の単ホップデマンドの収容の動作フロー(1)で、前記図18のステップS2201の詳細を示している。
ここでは、各終端ノードに配置される2台の送受信装置のクライアントポートを右回りと左回りにそれぞれ1台分割り当てるものとする。
C01. まずデマンド収容リング上の終端ノードを一つ選んで、そのノード番号を“0”とし、リング経路上の所定の方向(例えば時計回り方向)の順に、n個の各終端ノードに順に“0”から“n−1”までのノード番号を割り当てる。ただし、開いたデマンドの連なりを基に生成されたデマンド収容リングの場合は、その開いたデマンドの連なりに対応するデマンド収容経路の連なりの端に位置する終端ノードのいずれかをノード番号“0”とし、デマンド収容リング上の各所定の方向の順に、n個の各終端ノードに“0”から“n−1”までのノード番号を割り当てる。
C02. “n > 2”か否か判定し、“n > 2”の場合は(YES)次のステップC03へ進み、そうでない場合は(NO)ステップC06へ移行する。
C03. 送受信装置1台に収容可能なクライアントポート数をP、信号帯域をBWとして、デマンド収容リング上の隣接する各終端ノード間にデマンドの組合せを生成して収容する。ここで、SONET BLSRの場合は、BWはネットワーク帯域の半分とする。これは、SONET BLSRでは光信号帯域の半分を主信号が利用するためである。
C04. n>2の場合、各デマンドの組み合わせが利用する通信ポート数を調査する。ノード(i)とノード(i+1)の間のデマンドの組合せによる通信ポート利用数をPort(i)とする(i+1がn以上となる場合はmod(i+1,n))。ただし、開いた連なりの空白区間のポート数、すなわちPort(n−1)は“0”とする。
次に、各隣接終端ノード間で、空きポートのある区間を探索する。ここでは、Port(i−1)とPort(i+1)が共にPより小さく、かつPort(i)がPとなるiを探索する。そのようなノードiが存在する場合、ノード(i)とノード(i+1)の間にはデマンドを追加収容できる可能性がある。
例えば、後述する図21に示すように、P=8で各ノードに16の通信ポートがある場合を考える。Port(0)=7、Port(1)=8、Port(2)=6のとき、ノード(1)、ノード(2)の合計利用ポート数はそれぞれ7+8=15、8+6=14である。したがって、ノード(1)、ノード(2)間のデマンドはさらに1ポート利用可能である。
C05. 上記ステップC04の調査結果に基づき、デマンドの追加収容の可能性がある場合は、当該区間について、通信ポート数を“2P−max[Port(i−1), Port(i+1)]”、帯域を“BW”として、デマンド組合せの生成を再試行し、処理を終了する。例えば、後述する図21に示す例の場合は、通信ポート数を16−7=9としてデマンド組合せの生成を再試行する。本処理の詳細については、図20および図21を用いて後述する。
C06. n<=2、つまり、n=2の場合は(n=1はありえない)、まず、通信ポート数をP、帯域をBWとしてデマンド組合せを生成する。
C07. 当該連なり上の2つの終端ノード間にデマンドが残っているか否かを判定し、残っている場合は(YES)次のステップC08へ進み、残っていない場合は(NO)処理を終了する。
C08. 残ったデマンドについて、通信ポート数を“2P− (先に生成した組合せの利用通信ポート数)”、帯域を“BW”とし、全信号の本数制限を0本以上とした上で、デマンド組合せを生成する。前記先願では帯域が最大の信号は最低1本含むことを条件としているが、ここでは先に生成するデマンド組合せが同条件を考慮しているため、信号の本数制限は生成条件としない。
C09. 上記ステップC06およびC08で生成した2つのデマンドの組合せを、2ノード間の右回り方向と左回り方向に関連付けて同一のデマンド収容リングに収容し、処理を終了する。この場合、前記図5のステップS30のデマンド収容リングの統合処理の際は、それぞれのデマンド組合せがどちらの経路にも割り当て可能なように考慮しつつ収容設計を行必要がある。
上記のステップC03,C05,C06,C08で行うデマンド組合せの生成には、例えば、特願2006−269361の方式を用いることができる。
図20は、本発明の通信ポートの割当方法の概要で、前記図19のステップC04,C05の処理の1例を示している。
ここでは、各ノードに右回り用、および、左回り用の送受信装置が備えられ、各送受信装置には最大8個の通信ポートが収容される場合を例示している。また、ノード(i)とノード(i+1)の間のデマンドの組合せによる通信ポート利用数をPort(i)とし(i+1がn以上となる場合はmod(i+1,n))、各送受信装置は8個の通信ポートを収容が可能であり、1ノード内の左回り用の装置と右回り用の装置間のデータ交換も可能であるとする。
71は、各終端ノードに空きの通信ポートがない状態を例示しており、右回り、左回りにそれぞれ送受信装置を1台分のポート、つまり、8ポートを割り当て、
Port(0)=Port(2)=Port(3)=8
となっている。
これに対して、72は空きの通信ポートがある場合のポート割当変更例である。
まず、Port(i−1)とPort(i+1)が共にPより小さく、かつPort(i)がPとなるiを探すことにより空きの通信ポートを特定する。この例では、Port(0)=7、Port(1)=8、Port(2)=6であり、i=1の場合が該当する。そして、ノード1、ノード2の合計利用ポート数はそれぞれ7+8=15、8+6=14である。したがって、ノード1、ノード2間のデマンドはさらに1ポート利用可能であることが分かる。
このときは、前記図19のステップC05に示したように、ノード(1)とノード(2)の間の通信ポート数を
2P−max[Port(i−1), Port(i+1)]=2×8−7=9
とし、帯域を“BW”として、デマンド組合せの生成を再試行することにより、上記の空き通信ポートを含めて効率よくデマンドを収容できる。
図21は、本発明の単ホップデマンドの収容の動作フロー(2)で、前記図19のステップC05の詳細を示している。
i=0,・・・,n−1のそれぞれについて、下記のステップC0501,C0502の処理を行い、処理を終了する。
C0501. Port(i−1)<P、かつ、Port(i)=P、かつ、Port(i+1)<Pが同時に成り立つか否かを判定し、成り立つ場合は(YES)次のステップC0502の処理を行い、成り立たない場合は(NO)何もせずに処理を終了する。
C0502. ポート数を“2P−max[Port(i−1),Port(i+1)]”、帯域を“BW”として,ノード(i)とノード(i+1)間のデマンド組合せ生成と収容を再試行する。
図22は、本発明の複ホップデマンドの収容方法の概要で、終端ノード数n=8のデマンド収容リングを例に複数ホップデマンドをデマンド収容リングへ収容する手順を示している。
デマンド収容リング80aにデマンドを収容する際は、まず、floor(n/2)を求める。ここで、floor(x)はx以下の最大の整数値を示す関数である。従って、n=8の場合は“4”となる。
次に、前半のデマンド収容処理として、floor(n/2)から始めて、順次ホップ数を1ずつ減じながら該減じたホップ数のデマンドの収容を行い、これをホップ数が2になるまで行う。図24の例では、まずホップ数4のデマンド61の収容を行う。ここでは、4ホップのデマンドの代表として終端ノード(0)と終端ノード(4)の間のデマンド811のみ表記しているが、デマンド収容リング80a上に収容可能な全ての4ホップのデマンドについて収容を行う。その後、順次、ホップ数が少ないデマンドの収容を行う。つまり、順次、ホップ数3のデマンド(例えば、デマンド812)、ホップ数2のデマンド(例えば、デマンド813)の収容を行う。
次に、後半のデマンド収容処理として、floor(n/2)より大きいホップ数のデマンドの収容を、ホップ数“floor(n/2)+1”から始めて、順次ホップ数を1ずつ増加させながら該増加したホップ数のデマンドの収容を行い、これをホップ数が“nー1”になるまで行う。図22の82の例では、5ホップのデマンド(例えば、デマンド821)、6ホップのデマンド(例えば、デマンド822)、7ホップのデマンド(例えば、デマンド823)の順に収容していく。
上記のようにして、複数の終端ノード間リンクの連なりに収容される複ホップデマンドの収容を効率的に行うことができる。
図23は、本発明の複ホップデマンドの収容の動作フロー(1)で、前記図18のステップS2203の詳細を示している。ここでは、複ホップデマンドのホップ数をh、デマンド収容リング上の終端ノード数をnとする。
D01. n=3の場合はホップ数h=2とし、n>3の場合h=floor(n/2)とする。
D02. i=0.・・・、n−1に各iについて、ノード(i)とノード(i+1)の間の空き帯域IdleBW(i)と、ノード(i)とノード(i+1)の間の空きポート数IdlePort(i)を求める。ただし、i>n−1の場合はi=mod(i,n)とする。
D03. i=0.・・・、n−1に各i、および、hホップの各複数ホップデマンドについて、
IB(i,h)=min[IdleBW(j)|j=i,i+1,・・・,i+h−1]
IP(i,h)=min[IdlePort(i), IdlePort(i+h)]
を求める。
D04. デマンドの連なり上のhホップの各ノードペアのうち、デマンドの追加が可能(IB(i,h)>0かつIP(i,h)>0)で、かつ、デマンド組合せをまだ追加試行していない区間について、デマンドを追加試行する。本ステップD04の詳細については図24で後述する。
D05. ホップ数hでのデマンド収容が終了後、“h=n−1”が成り立つか否かを判定し、成り立つ場合は(YES)ステップD06へ移行し、成り立たない場合は(NO)処理を終了する。
D06. ホップ数hの値を更新し、デマンドをさらに追加試行するためにステップD03へ戻る。ここで、hの更新処理としては、h<=fllor(n/2)かつh>2ならば、hをカウントダウン(−1)し、h=2ならば、h=fllor(n/2)+1とし、それ以外ならばhをカウントアップ(+1)する。
上記のように、前記図17のステップS2201の単ホップデマンドの収容の結果できたデマンド収容リングの空き帯域に、複ホップデマンド、つまり、複数のホップにより結合された終端ノードを持つデマンドを追加収容する。
ここでは、リング経路上の各終端ノードペアについて、まずホップ数の短い経路についてホップ数の大きいものからデマンドの追加を行い、次にホップ数の長い方の経路についてホップ数の小さいものからデマンドを追加する。すなわち、nノード(n>3)の連なり上のデマンド収容リングの場合、ホップ数h=floor(n/2)のデマンドから順にh=2まで追加試行し、次にh=floor(n/2)+1から h=n−1までの複数ホップデマンドを順に追加する。ただし、n=3の場合はh=2についてのみ追加試行して終了する。
図24は、本発明の複ホップデマンドの収容の動作フロー(2)で、前記図23のステップD04の詳細を示している。
終端ノード(i)と終端ノード(i+h)の間の空き通信ポート数をIP(i,h)、空き帯域をIB(i,h)としたとき、IB(i,h)>0、IP(i,h)>0、かつ、ノード i とノード(i+h)間のデマンド組合せ生成を試行していない、の条件を満たす i(0≦i≦n−1) が少なくとも1つある限り、該iについて下記のステップD0401,D0402を行い、処理を終了する。
D0401. デマンド組合せの生成と収容を追加試行していない終端ノード区間(ノード(i)とノード(i+h)の間の区間)のうち、空き帯域があり(IB(i,h)>0)、空きポート数(IP(i,h))が最大となる区間について、当該区間の残りデマンドのうち、帯域がIB(i,h)以下のものを対象とし、追加のデマンド組合せを生成し収容する。この際、デマンド組み合わせ生成の通信ポート数をIP(i,h)、デマンドを収容する信号帯域をIB(i,h)とする。
D0402. 追加したデマンドに応じてIP(i,h)、IB(i,h)、IdleBW(i)〜IdleBW(i+h−1)、IdlePort(i)、IdlePort(i+h)の値を更新する。
図25は、本発明のデマンド収容リング統合の動作フロー(1)で、前記図5のステップS30の詳細を示している。
このステップ30では前記図5のステップ20で生成したデマンド収容リング(例えば、SONETリング)同士で、同一リングに多重可能なものを多重して複数のデマンド収容リングを1以上のリングに統合する。この統合されたデマンド収容リングを統合デマンド収容リングと表記する。ここで、統合デマンド収容リングは複数生成される場合がある。このリングの多重処理には、特願2006−123908および特願2006−269361の方式を用いることができるが、本発明では、さらにノード順を考慮するための拡張を加えている。具体的には、各デマンド収容リングを収容可能なリング経路の判定条件と、デマンド収容リング同士の多重が可能かどうかの判定条件が拡張されている。
S31. SONETリング同士の多重処理の前処理として、各デマンド収容リングが所属可能なリング経路を調査する。リング経路は前記図5のステップS10で探索して得られたリング経路を用いる。各デマンド収容リングは前記図5のステップS20でデマンドの連なりを生成する基となったリング経路上には当然収容可能であるが、他のリング経路に収容可能な場合もある。
具体的な判定条件は、終端ノード数nが3以下の場合はn個の全終端ノードが当該リング経路上にあるかどうか、nが4以上の場合は全終端ノードがリング経路上にあり、かつノード順が同じ(リング経路上のどちらかの周りと一致)となるかどうかである。
S32. デマンド終端ノードを共有する複数のデマンド収容リング(例えば、SONETリング)を統合する。これにより、送受信装置が共有されるため必要となる送受信装置数が減少すると同時に、必要となるデマンド収容リング数も減少する。本ステップの詳細については、図26、図27にて後述する。
S33. 終端ノードを共有しない複数のデマンド収容リング(例えば、SONETリング)を統合する。これにより、必要となるデマンド収容リング数を減少させることができる。本ステップの詳細については、図28にて後述する。
図26は、本発明のデマンド収容リング統合の動作フロー(2)で、前記図25のステップS32の詳細を示しており、終端ノードを共有するデマンド収容リングの統合時の動作フローである。
S3201. 終端ノード数nがn<16で、帯域に空きがあるスパン(区間)があり、かつ、通信ポートの空いているノードがあるデマンド収容リング(例えば、SONETリング)を集める。
S3202. 上記ステップS3201で集めたデマンド収容リングを、次の優先順位でソートする。
(第1優先) 終端ノード数nの降順
(第2優先) 利用している通信ポート数の合計値の降順
(第3優先) 収容されるデマンドの帯域の合計値の降順
(第4優先) 収容可能なリング経路数の昇順
S3203. ソートされたデマンド収容リングのリスト中で最上位の未処理のリングをcurrentリングとする。
S3204. currentリングに対しリング統合処理を行う。本ステップの詳細については、図27で後述する。
S3205. 上記ステップS3202で作成したソート済リングリスト中に、上記ステップS3204のリング統合処理を行っていない未処理のリングがあるか否かを判定し、未処理リングがある場合は(YES)ステップS3203へ戻り、未処理リングがない場合は(NO)処理を終了する。
図27は、本発明のデマンド収容リング統合の動作フロー(3)で、前記図26のステップS3204の詳細を示している。
E01. currentリングに対して、ソートされたデマンド収容リングのリストの中から、次の条件を満たすデマンド収容リングを探索する。
(条件1) 共通の収容可能なリング経路がある。
(条件2) 共通の終端ノードがある
(条件3) 全共通する終端ノードでの合計必要ポート数が“2P”以下
(条件4) (合計終端ノード数)−(共通終端ノード数)<=16
(条件5) 共通スパン(区間)があれば、全共通スパンの合計帯域がBW以下
ここで、終端ノード数が2(n=2)の場合は、図29で後述するように、デマンド収容経路が2通り可能となるため、その2通りのパターンで探索する。
E02. 上記ステップE01の条件に該当するリングがあるか否かを判定し、該当リングがある場合は(YES)ステップE03へ移行し、該当リングがない場合は(NO)処理を終了する。
E03. 該当するリングの中で、共通終端ノード数が最大のもののうち、ソートされたデマンド収容リングのリスト上で最上位のリングとcurrentリングを同一のリングに多重して統合し、統合後のリングを新たなcurrentリングとする
E04. 前記図25のステップS31と同様に、currentリングを収容可能なリング経路を調査し、ステップE01へ戻る。
上記図26、図27に示したデマンド収容リングの統合処理においては、上記図26のステップS3202で示すように、リングを並べる際の参照項目の1番目がデマンドの終端ノード数(降順)になっており、リング同士の統合の可否を判定する際に合計終端ノード数と各共通スパンの合計帯域を考慮してリング同士を多重して統合後、さらに、上記図27のステップE04に示すように、統合されたデマンド収容リングを収容可能なリング経路を調査する。
ただし、統合処理の対象となるデマンド収容リングリの終端ノード数が2の場合、それぞれのデマンド組み合わせの経路は右方向、左方向のいずれでもよいため、2通りの収容パターンを調査する必要がある。従って終端ノード数2のデマンド収容リング同士の統合の場合、4通りのパターンを調査する必要がある。
図28は、本発明のデマンド収容リング統合の動作フロー(4)で、前記図25のステップS33の詳細を示しており、終端ノードを共有しないデマンド収容リングの統合の際の動作フローである。
S3301. 終端ノード数nがn<15で、帯域の空いたスパン(区間)があるデマンド収容リングを集める。
S3302. ステップS3301で集めたデマンド収容リングを、次の優先順位でソートする。
(第1優先):終端ノード数nの降順
(第2優先):合計帯域の降順
(第3優先):収容可能なリング経路数の昇順
S3303. 上記ステップS3302でソートされたデマンド収容リングのリスト上の未処理リングの中から、最上位のリング、つまり、currentリングと、以下の条件を満たす最上位のリングを統合する
(条件1):共通の収容可能リング経路がある
(条件2):共通終端ノードがない
(条件3):(合計終端ノード数)<=16
(条件4):(共通スパンがあれば)全共通スパンの合計帯域がBW以下
ここで、統合対象のリングの少なくとも一方が終端ノード数が2(n=2)の場合は、図29で後述するように、デマンド収容経路が2通り可能となるため、その2通りのパターンを調査する。
統合されたリングを新たなcurrentリングとして、ソートされたデマンド収容リングのリスト上の未処理リングの中から、上記の(条件1)から(条件4)を満たす次の上位リングを探索して選択し、上記のcurrentリングとの統合処理を再度行う。統合処理を行った際は、ソートされたデマンド収容リングのリスト上の該当リングを処理済みとする。これを、ソートされたデマンド収容リングのリスト上の最下位のリングが探索されるまで行う。
S3304. ソートされたデマンド収容リングのリスト上に未処理のリングがあるか否かを判定し、未処理リングがある場合は(YES)ステップS3303へ戻り、未処理リングがない場合は(NO)処理を終了する。
図29は、本発明のデマンド収容経路の比較で、終端ノード数が2の場合とそれ以外の場合のデマンド収容経路の相違点を比較説明している。
91に示す終端ノード数が2のデマンド収容リングの場合は、該デマンド収容リングを生成する基となったノードA,Bを終端ノードとするデマンドDe01は、経路911または経路911aのいずれにも収容可能となる。
これに対して、92に示すように終端ノード数が3のデマンド収容リングの場合は、例えば、終端ノードA,B間のデマンドDf01の収容可能な経路は経路921に特定され、同様の他のデマンドDf02、Df03についても、それらの収容可能な経路は経路922、経路923に特定される。92は終端ノード数が3の場合を代表例として示しているが、終端ノード数が3以上のデマンド収容リングについては、同様に、各デマンドの収容可能な経路が特定される。
従って、2個のデマンド収容リングが1個のリングに統合可能か否かを判断する際は、終端ノード数が2のデマンド収容リングについては、2通りのデマンドの収容経路について統合の可否を調査する必要がある。2個のデマンド収容リングの双方共、終端ノード数が2の場合は、合計4通りのデマンド収容経路の組み合わせを調べる必要がある。
図30は、本発明の統合デマンド収容リングのリング経路最小化の動作フローで、前記図5のステップS40の詳細を示している。ここでは、前記図5のステップS30で生成された統合デマンド収容リングの経路の最小化を図る。
S41. 統合デマンド収容リング内の隣接する各終端ノードペアについて、次のステップS4101からS4103までの処理を行う。
S4101. デマンド収容リングが利用するネットワーク上の経路とノードを一時的に消去する。ただし、対象としている2つの終端ノードとその間の経路は残す。
S4102. 対象としている2つの終端ノード間の最小コスト経路探索を行い、現ネットワーク上の最小コスト経路に変更する。ここでは、上記ステップS4102により、その他のノード間で利用しているノードやリンクの影響を排除した形で最小コスト経路を求める。最小コスト経路探索としては、例えば、公知のダイクストラアルゴリズム等が適用可能である。コストは、光ファイバの距離や局舎数(ホップ数)、光の伝送品質等とすることができる。また、終端ノード数nが2の場合は、2ノード間の最小冗長経路を探索する公知のアルゴリズムを利用することができる。
S4103. 上記ステップS4101で一時に消去したノードと経路を復元する。
S42. 上記ステップS41の処理により、該統合デマンド収容リングのリング経路が変更されたか否かを判定し、変更された場合は(YES)ステップS41へ戻り、変更されていない場合は(NO)処理を終了する。
上記のステップS41,S42は、1個の統合デマンド収容リングについての処理を示しているが、この処理を前記図5のステップS30で生成された全ての統合デマンド収容リングについて行う。
(付記1)リングネットワークに対するクライアント信号の収容設計を行うリングネットワーク設計方法において、
前記リングネットワークに対するクライアント信号の収容条件としての要求であるデマンドを、収容すべきクライアント信号の送受信端となる二つの終端ノードと前記終端ノード間のトラフィック受け渡しに必要なリンクコストにより定義して保持し、
1以上のデマンドの各デマンドを、デマンドの終端ノードペアを結ぶ前記リングネットワーク上の所定の方向の経路であるデマンド収容経路に対応づけ、デマンドの終端ノードの一つを互いに共有し、かつ、デマンドの終端ノードペアの数が最大となるように前記1以上のデマンドを連結して第1のデマンドの連なりとし、
前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記2)付記1に記載のリングネットワーク設計方法において、
1以上の前記第1のデマンドの連なりの中からデマンドのリンクコストの総和が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記3)付記1に記載のリングネットワーク設計方法において、
前記デマンドのリンクコストは、前記デマンドの二つの終端ノード間にクライアントにより要求された量のトラフィックを流すために必要な帯域値である
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記4)付記1に記載のリングネットワーク設計方法において、
前記1以上のデマンドの終端ノードの中から、デマンドの連なりの開始点となるノードを選定して開始ノードとし、
与えられた起点ノードに対して、前記起点ノードを終端ノードの一つとして含むデマンドのもう一方の終端ノードを、前記リングネットワーク上の前記起点ノードから前記開始ノードまでの間の前記所定の方向に探索して集めて終端ノード列として展開する終端ノード列展開手順を、前記開始ノードを最初の起点ノードとして実行し、
前記終端ノード列展開手順により展開された終端ノード列の各終端ノードを新たな起点ノードとして次の終端ノード列展開手順を実行する手順を順次繰り返して、最後に展開された終端ノード列に含まれる終端ノードを到達ノードとし、
前記開始ノードから前記到達ノードに到るまでに用いたデマンドの連なりを前記第1のデマンドの連なりとする、
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記5)付記4に記載のリングネットワーク設計方法において、
前記終端ノード列展開手順は、起点ノードと展開された終端ノード列の各終端ノードとの間のリンクコストをデマンドの連なり毎に累積しながら行い、
前記第1のデマンドの連なりの中から、前記開始ノードから前記到達ノードまでに到るデマンドのリンクコストの累積値が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記6)付記4に記載のリングネットワーク設計方法において、
前記リングネットワーク上のノードの中から、該ノードを終端ノードの一つとして含む異なる終端ノードペアを有するデマンドの数が最も多いノードを選択して開始ノードする、
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記7)付記1ないし6に記載のリングネットワーク設計方法において、
前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりを含む所定の帯域のリング経路を生成してデマンド収容リングとし、
前記デマンド収容リング上の各ノードは、隣接するノード間でクライアント信号の通信を行うための1以上の送受信装置と、前記送受信装置に接続される1以上の通信ポートを含み、
デマンドが収容される経路に含まれる隣接した終端ノード間経路の数を該デマンドのホップ数とみなし、
前記デマンド収容リングへの前記デマンドの収容は、まず、ホップ数が1のデマンドである単ホップデマンドの収容を行う第1のデマンド収容手順を行い、
その後、ホップ数が2以上のデマンドである複ホップデマンドの収容を行う第2のデマンド収容手順を行う
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記8)付記7に記載のリングネットワーク設計方法において、
前記第1のデマンド収容手順は、前記1以上のデマンドを前記1以上の通信ポートへ収容する際に、前記1以上の通信ポートの数が前記送受信装置内で最大となるように行う
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記9)付記7に記載のリングネットワーク設計方法において、
前記第2のデマンド収容手順は、
前記デマンド収容リング上の終端ノード数nに対して、n/2以下で最大の自然数を求めてmとし、
まず、mから2に到るまでの自然数をホップ数とする前記複ホップデマンドを、ホップ数mから開始して降順に前記デマンド収容リングへ順次収容し、
その後、m+1からn−1に到るまでの自然数をホップ数とする前記複ホップデマンドを、ホップ数m+1から開始して昇順に前記デマンド収容リングへ順次収容する
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
(付記10)クライアント信号を収容するリングネットワークであって、
前記リングネットワークに対するクライアント信号の収容条件としての要求であるデマンドを、収容すべきクライアント信号の送受信端となる二つの終端ノードと前記終端ノード間のトラフィック受け渡しに必要なリンクコストにより定義して保持し、
1以上のデマンドの各デマンドを、デマンドの終端ノードペアを結ぶ前記リングネットワーク上の所定の方向の経路であるデマンド収容経路に対応づけ、デマンドの終端ノードの一つを互いに共有し、かつ、デマンドの終端ノードペアの数が最大となるように前記1以上のデマンドを連結して第1のデマンドの連なりとし、
前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法によりクライアント信号の収容を行って構成されるリングネットワーク。
(付記11)付記10に記載のリングネットワークにおいて、
1以上の前記第1のデマンドの連なりの中からデマンドのリンクコストの総和が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法によりクライアント信号の収容を行って構成されるリングネットワーク。
(付記12)付記10に記載のリングネットワークにおいて、
前記1以上のデマンドの終端ノードの中から、デマンドの連なりの開始点となるノードを選定して開始ノードとし、
与えられた起点ノードに対して、前記起点ノードを終端ノードの一つとして含むデマンドのもう一方の終端ノードを、前記リングネットワーク上の前記起点ノードから前記開始ノードまでの間の前記所定の方向に探索して集めて終端ノード列として展開する終端ノード列展開手順を、前記開始ノードを最初の起点ノードとして実行し、
前記終端ノード列展開手順により展開された終端ノード列の各終端ノードを新たな起点ノードとして次の終端ノード列展開手順を実行する手順を順次繰り返して、最後に展開された終端ノード列に含まれる終端ノードを到達ノードとし、
前記開始ノードから前記到達ノードに到るまでに用いたデマンドの連なりを前記第1のデマンドの連なりとする、
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法によりクライアント信号の収容を行って構成されるリングネットワーク。
(付記13)付記12に記載のリングネットワークにおいて、
前記終端ノード列展開手順は、起点ノードと展開された終端ノード列の各終端ノードとの間のリンクコストをデマンドの連なり毎に累積しながら行い、
前記第1のデマンドの連なりの中から、前記開始ノードから前記到達ノードまでに到るデマンドのリンクコストの累積値が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法によりクライアント信号の収容を行って構成されるリングネットワーク。
(付記14)付記12に記載のリングネットワークにおいて、
前記リングネットワーク上のノードの中から、該ノードを終端ノードの一つとして含む異なる終端ノードペアを有するデマンドの数が最も多いノードを選択して開始ノードする、
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法によりクライアント信号の収容を行って構成されるリングネットワーク。
(付記15)付記10ないし14に記載のリングネットワークにおいて、
前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりを含む所定の帯域のリング経路を生成してデマンド収容リングとし、
前記デマンド収容リング上の各ノードは、隣接するノード間でクライアント信号の通信を行うための1以上の送受信装置と、前記送受信装置に接続される1以上の通信ポートを含み、
デマンドが収容される経路に含まれる隣接した終端ノード間経路の数を該デマンドのホップ数とみなし、
前記デマンド収容リングへの前記デマンドの収容は、まず、ホップ数が1のデマンドである単ホップデマンドの収容を行う第1のデマンド収容手順を行い、
その後、ホップ数が2以上のデマンドである複ホップデマンドの収容を行う第2のデマンド収容手順を行う
ことを特徴とするリングネットワーク設計方法によりクライアント信号の収容を行って構成されるリングネットワーク。
(付記16)リングネットワークに対するクライアント信号の収容設計を行うリングネットワーク設計方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記リングネットワークに対するクライアント信号の収容条件としての要求であるデマンドを、収容すべきクライアント信号の送受信端となる二つの終端ノードと前記終端ノード間のトラフィック受け渡しに必要なリンクコストにより定義して保持し、
1以上のデマンドの各デマンドを、デマンドの終端ノードペアを結ぶ前記リングネットワーク上の所定の方向の経路であるデマンド収容経路に対応づけ、デマンドの終端ノードの一つを互いに共有し、かつ、デマンドの終端ノードペアの数が最大となるように前記1以上のデマンドを連結して第1のデマンドの連なりとし、
前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするプログラム。
(付記17)付記16に記載のプログラムにおいて、
1以上の前記第1のデマンドの連なりの中からデマンドのリンクコストの総和が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするプログラム。
(付記18)付記16に記載のプログラムにおいて、
前記1以上のデマンドの終端ノードの中から、デマンドの連なりの開始点となるノードを選定して開始ノードとし、
与えられた起点ノードに対して、前記起点ノードを終端ノードの一つとして含むデマンドのもう一方の終端ノードを、前記リングネットワーク上の前記起点ノードから前記開始ノードまでの間の前記所定の方向に探索して集めて終端ノード列として展開する終端ノード列展開手順を、前記開始ノードを最初の起点ノードとして実行し、
前記終端ノード列展開手順により展開された終端ノード列の各終端ノードを新たな起点ノードとして次の終端ノード列展開手順を実行する手順を順次繰り返して、最後に展開された終端ノード列に含まれる終端ノードを到達ノードとし、
前記開始ノードから前記到達ノードに到るまでに用いたデマンドの連なりを前記第1のデマンドの連なりとする、
ことを特徴とするプログラム。
(付記19)付記18に記載のプログラムにおいて、
前記終端ノード列展開手順は、起点ノードと展開された終端ノード列の各終端ノードとの間のリンクコストをデマンドの連なり毎に累積しながら行い、
前記第1のデマンドの連なりの中から、前記開始ノードから前記到達ノードまでに到るデマンドのリンクコストの累積値が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
ことを特徴とするプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記20)付記16ないし19に記載のプログラムにおいて、
前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりを含む所定の帯域のリング経路を生成してデマンド収容リングとし、
前記デマンド収容リング上の各ノードは、隣接するノード間でクライアント信号の通信を行うための1以上の送受信装置と、前記送受信装置に接続される1以上の通信ポートを含み、
デマンドが収容される経路に含まれる隣接した終端ノード間経路の数を該デマンドのホップ数とみなし、
前記デマンド収容リングへの前記デマンドの収容は、まず、ホップ数が1のデマンドである単ホップデマンドの収容を行う第1のデマンド収容手順を行い、
その後、ホップ数が2以上のデマンドである複ホップデマンドの収容を行う第2のデマンド収容手順を行う
ことを特徴とするプログラム。
リングネットワークのプロテクション方式の概要である。 リングネットワークに対するデマンドの例(1)である。 リングネットワークへのデマンドの収容例(1)である。 リングネットワークへのデマンドの収容例(2)である。 本発明のリングネットワーク設計方法の概要である。 本発明のデマンド選択条件の優先順位を示している。 リングネットワークに対するデマンドの例(2)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(1)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(2)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(3)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(4)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(5)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成手順(6)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成の動作フロー(1)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成の動作フロー(2)である。 本発明のデマンドの連なりの探索生成の動作フロー(3)である。 本発明のデマンド収容リングへのデマンド収容方法の概要である。 本発明のデマンド収容の動作フローの概要である。 本発明の単ホップデマンドの収容の動作フロー(1)である。 本発明の通信ポートの割当方法の概要である。 本発明の単ホップデマンドの収容の動作フロー(2)である。 本発明の複ホップデマンドの収容方法の概要である。 本発明の複ホップデマンドの収容の動作フロー(1)である。 本発明の複ホップデマンドの収容の動作フロー(2)である。 本発明のデマンド収容リング統合処理の動作フロー(1)である。 本発明のデマンド収容リング統合処理の動作フロー(2)である。 本発明のデマンド収容リング統合処理の動作フロー(3)である。 本発明のデマンド収容リング統合処理の動作フロー(4)である。 本発明のデマンド収容経路の比較である。 本発明の統合デマンド収容リングの経路最小化の動作フローである。
符号の説明
10 SONET UPSRリングネットワーク
10a、10b、10c UPSRリング
11、12 経路
20 SONET BLSRリングネットワーク
20a BLSRリング
21,22 経路
30 リングネットワーク
30a デマンド収容リング
31 デマンドリスト
32 デマンド終端ノードの探索方向
40a デマンド収容リング
41a、41b、42a、42b、43a、43b、44b デマンド収容経路
50a デマンド収容リング
51a、51b、52a、53b、54b デマンド収容経路
61 単ホップデマンド
62 複ホップデマンド
71,72 通信ポートの割当方法の概要
80a デマンド収容リング
81、82 複ホップデマンドの収容手順の概要
91 終端ノード数2の場合のデマンド収容経路
92 終端ノード数3以上の場合のデマンド収容経路

Claims (10)

  1. リングネットワークに対するクライアント信号の収容設計を行うリングネットワーク設計方法において、
    前記リングネットワークに対するクライアント信号の収容条件としての要求であるデマンドを、収容すべきクライアント信号の送受信端となる二つの終端ノードと前記終端ノード間のトラフィック受け渡しに必要なリンクコストにより定義して保持し、
    1以上のデマンドの各デマンドを、デマンドの終端ノードペアを結ぶ前記リングネットワーク上の所定の方向の経路であるデマンド収容経路に対応づけ、デマンドの終端ノードの一つを互いに共有し、かつ、デマンドの終端ノードペアの数が最大となるように前記1以上のデマンドを連結して第1のデマンドの連なりとし、
    前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
  2. 請求項1に記載のリングネットワーク設計方法において、
    1以上の前記第1のデマンドの連なりの中からデマンドのリンクコストの総和が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
    前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
  3. 請求項1に記載のリングネットワーク設計方法において、
    前記デマンドのリンクコストは、前記デマンドの二つの終端ノード間にクライアントにより要求された量のトラフィックを流すために必要な帯域値である
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
  4. 請求項1に記載のリングネットワーク設計方法において、
    前記1以上のデマンドの終端ノードの中から、デマンドの連なりの開始点となるノードを選定して開始ノードとし、
    与えられた起点ノードに対して、前記起点ノードを終端ノードの一つとして含むデマンドのもう一方の終端ノードを、前記リングネットワーク上の前記起点ノードから前記開始ノードまでの間の前記所定の方向に探索して集めて終端ノード列として展開する終端ノード列展開手順を、前記開始ノードを最初の起点ノードとして実行し、
    前記終端ノード列展開手順により展開された終端ノード列の各終端ノードを新たな起点ノードとして次の終端ノード列展開手順を実行する手順を順次繰り返して、最後に展開された終端ノード列に含まれる終端ノードを到達ノードとし、
    前記開始ノードから前記到達ノードに到るまでに用いたデマンドの連なりを前記第1のデマンドの連なりとする、
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
  5. 請求項4に記載のリングネットワーク設計方法において、
    前記終端ノード列展開手順は、起点ノードと展開された終端ノード列の各終端ノードとの間のリンクコストをデマンドの連なり毎に累積しながら行い、
    前記第1のデマンドの連なりの中から、前記開始ノードから前記到達ノードまでに到るデマンドのリンクコストの累積値が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
    前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
  6. 請求項4に記載のリングネットワーク設計方法において、
    前記リングネットワーク上のノードの中から、該ノードを終端ノードの一つとして含む異なる終端ノードペアを有するデマンドの数が最も多いノードを選択して開始ノードする、
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
  7. 請求項1ないし6に記載のリングネットワーク設計方法において、
    前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりを含む所定の帯域のリング経路を生成してデマンド収容リングとし、
    前記デマンド収容リング上の各ノードは、隣接するノード間でクライアント信号の通信を行うための1以上の送受信装置と、前記送受信装置に接続される1以上の通信ポートを含み、
    デマンドが収容される経路に含まれる隣接した終端ノード間経路の数を該デマンドのホップ数とみなし、
    前記デマンド収容リングへの前記デマンドの収容は、まず、ホップ数が1のデマンドである単ホップデマンドの収容を行う第1のデマンド収容手順を行い、
    その後、ホップ数が2以上のデマンドである複ホップデマンドの収容を行う第2のデマンド収容手順を行う
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法。
  8. クライアント信号を収容するリングネットワークであって、
    前記リングネットワークに対するクライアント信号の収容条件としての要求であるデマンドを、収容すべきクライアント信号の送受信端となる二つの終端ノードと前記終端ノード間のトラフィック受け渡しに必要なリンクコストにより定義して保持し、
    1以上のデマンドの各デマンドを、デマンドの終端ノードペアを結ぶ前記リングネットワーク上の所定の方向の経路であるデマンド収容経路に対応づけ、デマンドの終端ノードの一つを互いに共有し、かつ、デマンドの終端ノードペアの数が最大となるように前記1以上のデマンドを連結して第1のデマンドの連なりとし、
    前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法によりクライアント信号の収容を行って構成されるリングネットワーク。
  9. 請求項8に記載のリングネットワークにおいて、
    1以上の前記第1のデマンドの連なりの中からデマンドのリンクコストの総和が最大となるデマンドの連なりを選定して第2のデマンドの連なりとし、
    前記第2のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
    ことを特徴とするリングネットワーク設計方法によりクライアント信号の収容を行って構成されるリングネットワーク。
  10. リングネットワークに対するクライアント信号の収容設計を行うリングネットワーク設計方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記リングネットワークに対するクライアント信号の収容条件としての要求であるデマンドを、収容すべきクライアント信号の送受信端となる二つの終端ノードと前記終端ノード間のトラフィック受け渡しに必要なリンクコストにより定義して保持し、
    1以上のデマンドの各デマンドを、デマンドの終端ノードペアを結ぶ前記リングネットワーク上の所定の方向の経路であるデマンド収容経路に対応づけ、デマンドの終端ノードの一つを互いに共有し、かつ、デマンドの終端ノードペアの数が最大となるように前記1以上のデマンドを連結して第1のデマンドの連なりとし、
    前記第1のデマンドの連なりに対応する前記デマンド収容経路の連なりに前記1以上のデマンドのクライアント信号を収容する
    ことを特徴とするプログラム。
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