JP5060528B2 - Link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus, link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method and program - Google Patents

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Description

本発明は、ネットワーク上の各リンクの帯域設計に用いる、リンク帯域変動量上限計算装置、リンク帯域変動量上限計算方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to a link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device, a link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method, and a program, which are used for bandwidth design of each link on a network.

品質保証を特徴とするネットワークサービスにおいては、安全かつ高品質なＩＰ（Internet Protocol）網の設計・運用が求められており、障害発生時のサービス継続に加えて、迂回トラヒックによる輻輳発生を考慮したネットワーク設計が必要となる。従来の一般的な設備設計においては、リンク単位の帯域を定期的に計測し、予め定めた閾値を超えたら、リンクを増設する方法をとっていた（非特許文献１参照）。   Network services characterized by quality assurance require the design and operation of safe and high-quality IP (Internet Protocol) networks. In addition to continuation of services in the event of a failure, the occurrence of congestion due to detour traffic is considered. Network design is required. In the conventional general equipment design, the band of the link unit is periodically measured, and when a predetermined threshold is exceeded, a method of adding a link is used (see Non-Patent Document 1).

小島久史，他，「交流トラヒックを用いたネットワーク設計・運用方式の提案」，電子情報通信学会総合大会，B-6-9，2009年3月Hisashi Kojima, et al., “Proposal of Network Design and Operation Method Using AC Traffic”, IEICE General Conference, B-6-9, March 2009

しかしながら、非特許文献１に記載されたリンク単位の帯域を計測する技術では、エッジルータ間の交流トラヒックを考慮しておらず、厳密なリンク帯域設計が困難であった。   However, the technology for measuring the bandwidth of each link described in Non-Patent Document 1 does not consider the AC traffic between edge routers, and it is difficult to design a strict link bandwidth.

以下、具体的に説明する。各リンク帯域と障害発生前後の各交流トラヒックの経路を事前に把握している場合、各交流トラヒックの帯域が特定できれば、障害発生による各リンクの帯域変動値を求めることができる。例えば、図１７において、交流トラヒックＡ（帯域：ａ），Ｂ（帯域：ｂ），Ｃ（帯域：ｃ）が流れるリンク＃１で障害が発生した場合、リンク＃４，＃５，＃６の増加量はａ＋ｂであり、リンク＃７，＃８，＃９，＃１０の増加量はｃである。しかし、従来技術においては、交流トラヒックの帯域の特定が困難であるため、各交流トラヒックの帯域を考慮しないリンク帯域変動範囲として、障害発生前の障害リンクの帯域値を変動範囲の上限とする。つまり、従来技術によれば、図１において、リンク＃４，＃５，＃６、およびリンク＃７，＃８，＃９，＃１０の帯域変動の上限を障害発生前リンク＃１の帯域であり、交流トラヒックＡ，Ｂ，Ｃの帯域の和であるａ＋ｂ＋ｃとして帯域設計を行う。しかし、実際の帯域変動量と比べると、リンク＃４，＃５，＃６ではｃ、リンク＃７，＃８，＃９，＃１０ではａ＋ｂだけ帯域が無駄になってしまう。   This will be specifically described below. If the link traffic and the path of each AC traffic before and after the occurrence of a fault are known in advance, if the band of each AC traffic can be identified, the band fluctuation value of each link due to the fault occurrence can be obtained. For example, in FIG. 17, when a failure occurs in link # 1 in which AC traffic A (band: a), B (band: b), and C (band: c) flows, links # 4, # 5, and # 6 The increase amount is a + b, and the increase amount of the links # 7, # 8, # 9, and # 10 is c. However, in the prior art, it is difficult to specify the AC traffic band, and therefore, as a link band fluctuation range that does not consider each AC traffic band, the band value of the failed link before the failure occurs is set as the upper limit of the fluctuation range. That is, according to the prior art, in FIG. 1, the upper limit of the band fluctuation of the links # 4, # 5, # 6 and the links # 7, # 8, # 9, # 10 is set to the band of the link # 1 before the failure occurrence. Yes, the bandwidth is designed as a + b + c, which is the sum of the bands of AC traffic A, B, and C. However, compared with the actual bandwidth fluctuation amount, the bandwidth is wasted by c for links # 4, # 5, and # 6, and by a + b for links # 7, # 8, # 9, and # 10.

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、リンク帯域設計において、経路変更による各リンク帯域の増設量を低減する、リンク帯域変動量上限計算装置、リンク帯域変動量上限計算方法およびプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a background, and the present invention relates to a link bandwidth variation upper limit calculation device, a link bandwidth variation upper limit, and a link bandwidth variation upper limit calculation device that reduce the amount of additional link bandwidth due to path change in link bandwidth design. An object is to provide a calculation method and a program.

前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、複数のノードと前記複数のノード間を接続する複数のリンクとを備えるネットワークについて、経路変更後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するリンク帯域変動量上限計算装置であって、前記ネットワークに関する情報の送受信を行う入出力部と、前記入出力部が受信した情報が記憶される記憶部と、（１）前記各リンクの帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、（２）各ノード間のトラヒックである交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列、および（３）経路変更された後の前記交流トラヒックの経路を示す経路変更後交流トラヒック経路行列を、前記入出力部を介して取得し、前記記憶部に記憶する情報収集部と、前記リンク帯域ベクトルから前記ネットワーク内のリンク数を計算し、前記交流トラヒック経路行列から交流トラヒック数を計算し、前記計算したリンク数および交流トラヒック数、ならびに、前記記憶部に記憶した前記リンク帯域ベクトル、前記交流トラヒック経路行列および前記経路変更後交流トラヒック経路行列、を用いて線形計画法による演算式を解くことにより、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成するリンク帯域変動量上限ベクトル計算部と、前記生成したリンク帯域変動量上限ベクトルを、前記入出力部を介して出力する情報出力部と、を備え、前記線形計画法による演算式は、請求項１に記載の線形計画法による演算式であることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to an upper limit of a bandwidth fluctuation amount of each link after a path change in a network including a plurality of nodes and a plurality of links connecting the plurality of nodes. A link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device for calculating a value, an input / output unit that transmits and receives information on the network, a storage unit that stores information received by the input / output unit, and (1) each link A link band vector indicating information on the band of (2), (2) an AC traffic path matrix indicating a path of AC traffic that is traffic between nodes, and (3) a path change indicating the path of the AC traffic after the path is changed. A back AC traffic route matrix is acquired via the input / output unit and stored in the storage unit, and the network is determined from the link band vector. And the number of links is calculated from the AC traffic path matrix, the calculated link number and the number of AC traffic, and the link band vector stored in the storage unit, the AC traffic path matrix and A link bandwidth fluctuation amount that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the route of the AC traffic is changed by solving an arithmetic expression by linear programming using the AC traffic route matrix after the route change. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit that generates an upper limit vector; and an information output unit that outputs the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector via the input / output unit; Is an arithmetic expression based on the linear programming method according to claim 1.

また、請求項７に記載の発明は、複数のノードと前記複数のノード間を接続する複数のリンクとを備えるネットワークについて、経路変更後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するリンク帯域変動量上限計算装置に用いられるリンク帯域変動量上限計算方法であって、前記リンク帯域変動量上限計算装置は、前記ネットワークに関する情報の送受信を行う入出力部と、前記入出力部が受信した情報が記憶される記憶部と、を備え、（１）前記各リンクの帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、（２）各ノード間のトラヒックである交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列、および（３）経路変更された後の前記交流トラヒックの経路を示す経路変更後交流トラヒック経路行列を、前記入出力部を介して取得し、前記記憶部に記憶するステップと、前記リンク帯域ベクトルから前記ネットワーク内のリンク数を計算し、前記交流トラヒック経路行列から交流トラヒック数を計算するステップと、前記計算したリンク数および交流トラヒック数、ならびに、前記記憶部に記憶した前記リンク帯域ベクトル、前記交流トラヒック経路行列および前記経路変更後交流トラヒック経路行列、を用いて線形計画法による演算式を解くことにより、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成するステップと、前記生成したリンク帯域変動量上限ベクトルを、前記入出力部を介して出力するステップと、を実行し、前記線形計画法による演算式は、請求項７に記載の線形計画法による演算式であることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is a link bandwidth for calculating an upper limit value of a bandwidth fluctuation amount of each link after a route change in a network including a plurality of nodes and a plurality of links connecting the plurality of nodes. A link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method used in a fluctuation amount upper limit calculation device, wherein the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device includes an input / output unit that transmits and receives information related to the network, and information received by the input / output unit. (1) a link band vector indicating information on the band of each link, (2) an AC traffic path matrix indicating a path of AC traffic that is traffic between the nodes, and ( 3) A post-change AC traffic route matrix indicating the route of the AC traffic after the route change is acquired via the input / output unit, and stored in the storage unit Storing, calculating the number of links in the network from the link bandwidth vector, calculating the number of AC traffic from the AC traffic route matrix, the calculated number of links and AC traffic, and the storage unit The link bandwidth vector, the AC traffic route matrix and the post-change AC traffic route matrix stored in the above are used to solve an arithmetic expression based on linear programming, whereby each of the AC traffic routes is changed. Performing a step of generating a link bandwidth fluctuation amount upper limit vector, which is an upper limit value of a link bandwidth fluctuation amount, and outputting the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector via the input / output unit; An arithmetic expression based on linear programming is an arithmetic expression based on linear programming according to claim 7. And wherein the door.

このようにすることで、リンク帯域変動量上限計算装置は、リンク帯域ベクトルと、交流トラヒック経路行列と、経路変更後交流トラヒック経路行列とを取得し、リンク帯域ベクトルからリンク数を計算し、交流トラヒック経路行列から交流トラヒック数を計算する。そして、リンク帯域変動量上限計算装置は、請求項１（請求項７）に示す線形計画法による演算式を解くことにより、交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成する。   In this way, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus acquires the link bandwidth vector, the AC traffic route matrix, and the AC traffic route matrix after the route change, calculates the number of links from the link bandwidth vector, and The number of alternating traffic is calculated from the traffic route matrix. Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device solves the arithmetic expression according to the linear programming method shown in claim 1 (claim 7) to thereby obtain the upper limit of the bandwidth fluctuation amount of each link when the AC traffic route is changed. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector as a value is generated.

よって、本発明によれば、交流トラヒックの経路変更による各リンク帯域の変動量を考慮した帯域設計ができる。さらに、各リンクの帯域変動量の上限値は、経路変更後に必要な帯域増設量の最小値となるため、リンク帯域設計において、実際に必要な帯域増設量からの余剰帯域、つまり無駄となる帯域設計量を低減することが可能となる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to design a band in consideration of the fluctuation amount of each link band due to a change in the path of AC traffic. Furthermore, since the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount for each link is the minimum value of the required bandwidth extension amount after the path change, the excess bandwidth from the actually required bandwidth extension amount, that is, the wasted bandwidth in the link bandwidth design. The design amount can be reduced.

請求項２に記載の発明は、複数のノードと前記複数のノード間を接続する複数のリンクとを備えるネットワークについて、障害発生後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するリンク帯域変動量上限計算装置であって、前記ネットワークに関する情報の送受信を行う入出力部と、前記入出力部が受信した情報が記憶される記憶部と、（１）前記ネットワーク内における各ノードと各リンクとの接続関係を示すトポロジ情報、（２）前記各リンクの帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、ならびに（３）前記各ノードおよび前記各リンクの少なくとも一つにおいて障害が発生する箇所を示す障害発生箇所情報を、前記入出力部を介して取得し、前記記憶部に記憶する情報収集部と、前記トポロジ情報を用いて、前記各ノード間のトラヒックである交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列を生成し、前記トポロジ情報および前記障害発生箇所情報を用いて、障害発生後の前記交流トラヒックの経路を示す障害発生後交流トラヒック経路行列を生成する、交流トラヒック経路行列生成部と、前記リンク帯域ベクトルから前記ネットワーク内のリンク数を計算し、前記トポロジ情報により示されるノード数から交流トラヒック数を計算し、前記計算したリンク数および交流トラヒック数、前記記憶部に記憶したリンク帯域ベクトル、ならびに前記生成した交流トラヒック経路行列および障害発生後交流トラヒック経路行列、を用いて線形計画法による演算式を解くことにより、前記障害発生後において前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成するリンク帯域変動量上限ベクトル計算部と、前記生成したリンク帯域変動量上限ベクトルを、前記入出力部を介して出力する情報出力部と、を備え、前記線形計画法による演算式は、請求項２に記載の線形計画法による演算式であることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is a link bandwidth fluctuation amount for calculating an upper limit value of a bandwidth fluctuation amount of each link after the occurrence of a failure in a network including a plurality of nodes and a plurality of links connecting the plurality of nodes. An input / output unit that transmits and receives information about the network; a storage unit that stores information received by the input / output unit; and (1) each node and each link in the network. Topology information indicating connection relationship, (2) Link bandwidth vector indicating bandwidth information of each link, and (3) Failure occurrence location information indicating a location where a failure occurs in at least one of each node and each link Is acquired via the input / output unit and stored in the storage unit, and the topology information is used for traffic between the nodes. An AC traffic path matrix indicating the path of the AC traffic to be generated, and using the topology information and the failure location information, a post-failure AC traffic path matrix indicating the path of the AC traffic after the fault is generated is generated. An AC traffic route matrix generation unit, and calculates the number of links in the network from the link band vector, calculates the number of AC traffic from the number of nodes indicated by the topology information, the calculated number of links and AC traffic, By using the link band vector stored in the storage unit and the generated AC traffic path matrix and the post-failure AC traffic path matrix, an arithmetic expression based on linear programming is solved, so that the path of the AC traffic after the fault occurs. The amount of bandwidth fluctuation of each link when the A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit that generates an upper limit link bandwidth fluctuation amount upper limit vector; and an information output unit that outputs the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector via the input / output unit. The arithmetic expression by the linear programming is an arithmetic expression by the linear programming according to claim 2.

また、請求項８に記載の発明は、複数のノードと前記複数のノード間を接続する複数のリンクとを備えるネットワークについて、障害発生後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するリンク帯域変動量上限計算装置に用いられるリンク帯域変動量上限計算方法であって、前記リンク帯域変動量上限計算装置は、前記ネットワークに関する情報の送受信を行う入出力部と、前記入出力部が受信した情報が記憶される記憶部と、を備え、（１）前記ネットワーク内における各ノードと各リンクとの接続関係を示すトポロジ情報、（２）前記各リンクの帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、ならびに（３）前記各ノードおよび前記各リンクの少なくとも一つにおいて障害が発生する箇所を示す障害発生箇所情報を、前記入出力部を介して取得し、前記記憶部に記憶するステップと、前記トポロジ情報を用いて、前記各ノード間のトラヒックである交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列を生成するステップと、前記トポロジ情報および前記障害発生箇所情報を用いて、障害発生後の前記交流トラヒックの経路を示す障害発生後交流トラヒック経路行列を生成するステップと、前記リンク帯域ベクトルから前記ネットワーク内のリンク数を計算し、前記トポロジ情報により示されるノード数から交流トラヒック数を計算するステップと、前記計算したリンク数および交流トラヒック数、前記記憶部に記憶したリンク帯域ベクトル、ならびに前記生成した交流トラヒック経路行列および障害発生後交流トラヒック経路行列、を用いて線形計画法による演算式を解くことにより、前記障害発生後において前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成するステップと、前記生成したリンク帯域変動量上限ベクトルを、前記入出力部を介して出力するステップと、を実行し、前記線形計画法による演算式は、請求項８に記載の線形計画法による演算式であることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is a link bandwidth for calculating an upper limit value of a bandwidth fluctuation amount of each link after the occurrence of a failure in a network including a plurality of nodes and a plurality of links connecting the plurality of nodes. A link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method used in a fluctuation amount upper limit calculation device, wherein the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device includes an input / output unit that transmits and receives information related to the network, and information received by the input / output unit. (1) topology information indicating a connection relationship between each node and each link in the network, (2) a link band vector indicating the band information of each link, and ( 3) Obtain failure location information indicating a location where a failure occurs in at least one of each node and each link through the input / output unit. Storing in the storage unit, using the topology information, generating an AC traffic route matrix indicating a route of AC traffic that is traffic between the nodes, the topology information and the failure location information Using the step of generating a post-failure AC traffic route matrix indicating the route of the AC traffic after the failure occurs, calculating the number of links in the network from the link band vector, and the number of nodes indicated by the topology information Using the step of calculating the number of AC traffic from the above, the calculated number of links and the number of AC traffic, the link band vector stored in the storage unit, the generated AC traffic path matrix and the faulty AC traffic path matrix By solving arithmetic expressions using linear programming Generating a link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed after the occurrence of the failure; and the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector. And the step of outputting via the input / output unit. The arithmetic expression according to the linear programming method is an arithmetic expression according to the linear programming method according to claim 8.

このようにすることで、リンク帯域変動量上限計算装置は、トポロジ情報と、リンク帯域ベクトルと、障害発生箇所情報とを取得し、トポロジ情報を用いて交流トラヒック経路行列を作成し、トポロジ情報および障害発生箇所情報を用いて障害発生後交流トラヒック経路行列を作成する。そして、リンク帯域変動量上限計算装置は、さらに、リンク帯域ベクトルからリンク数を計算し、トポロジ情報により示されるノード数から交流トラヒック数を計算する。続いて、リンク帯域変動量上限計算装置は、請求項２（請求項８）に示す線形計画法による演算式を解くことにより、障害発生後において交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成する。   In this way, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus acquires topology information, a link bandwidth vector, and failure location information, creates an AC traffic route matrix using the topology information, and obtains topology information and The fault traffic location matrix is created using the fault location information. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device further calculates the number of links from the link bandwidth vector, and calculates the number of AC traffic from the number of nodes indicated by the topology information. Subsequently, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device solves the arithmetic expression based on the linear programming method shown in claim 2 (claim 8), thereby determining the link traffic when the path of the AC traffic is changed after the failure occurs. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount is generated.

よって、本発明によれば、障害発生後の交流トラヒックの経路変更による各リンク帯域の変動量を考慮した帯域設計ができる。さらに、各リンクの帯域変動量の上限値は、障害発生後に必要な帯域増設量の最小値となるため、リンク帯域設計において、実際に必要な帯域増設量からの余剰帯域、つまり無駄となる帯域設計量を低減することが可能となる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to design a band in consideration of the fluctuation amount of each link band due to the change of the path of the AC traffic after the failure. Furthermore, since the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount for each link is the minimum value of the bandwidth expansion amount required after a failure occurs, the surplus bandwidth from the actually required bandwidth expansion amount, that is, the wasted bandwidth in the link bandwidth design The design amount can be reduced.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のリンク帯域変動量上限計算装置であって、前記情報収集部が前記障害発生箇所情報を取得しない場合に、前記交流トラヒック経路行列生成部が、前記トポロジ情報を用いて、前記各ノードおよび前記各リンクにおいて発生するすべての障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成し、前記リンク帯域変動量上限ベクトル計算部が、前記線形計画法による演算式を解くことにより、前記すべての障害発生パターンごとに、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値である前記リンク帯域変動量上限ベクトルを生成すること、を特徴とする。   The invention according to claim 3 is the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device according to claim 2, wherein the AC traffic path matrix generation unit is configured to perform the operation when the information collection unit does not acquire the failure location information. Then, for each failure occurrence pattern that occurs in each node and each link using the topology information, an AC traffic path matrix after each failure occurrence after the failure occurrence is generated, and the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector The link that is the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed for each of all the failure occurrence patterns by solving the arithmetic expression by the linear programming method. Generating a bandwidth fluctuation amount upper limit vector;

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のリンク帯域変動量上限計算方法であって、前記入出力部を介して前記障害発生箇所情報を取得しない場合に、前記トポロジ情報を用いて、前記各ノードおよび前記各リンクにおいて発生するすべての障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成するステップと、前記線形計画法による演算式を解くことにより、前記すべての障害発生パターンごとに、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値である前記リンク帯域変動量上限ベクトルを生成するステップと、を実行することを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method according to claim 8, wherein the topology information is obtained when the failure occurrence location information is not acquired via the input / output unit. And generating a post-failure AC traffic path matrix after the occurrence of the failure for each failure occurrence pattern occurring at each node and each link, and solving the arithmetic expression by the linear programming method. To generate the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed for each of all the failure occurrence patterns. It is characterized by that.

このようにすることで、リンク帯域変動量上限計算装置は、トポロジ情報と、リンク帯域ベクトルとを取得し、トポロジ情報を用いて交流トラヒック経路行列を作成し、さらに、トポロジ情報を用いて、すべての障害発生パターンについて、その障害発生後交流トラヒック経路行列を生成する。そして、リンク帯域変動量上限計算装置は、リンク帯域ベクトルからリンク数を計算し、トポロジ情報により示されるノード数から交流トラヒック数を計算する。続いて、リンク帯域変動量上限計算装置は、請求項２（請求項８）に示す線形計画法による演算式を解くことにより、すべての障害発生パターンごとに交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成する。   By doing in this way, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus acquires the topology information and the link bandwidth vector, creates an AC traffic route matrix using the topology information, and further uses the topology information to For the failure occurrence pattern, an AC traffic route matrix is generated after the failure occurrence. Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device calculates the number of links from the link bandwidth vector, and calculates the number of AC traffic from the number of nodes indicated by the topology information. Subsequently, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device solves the arithmetic expression based on the linear programming shown in claim 2 (claim 8), thereby changing the AC traffic route for every failure occurrence pattern. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link is generated.

よって、本発明によれば、すべての障害発生パターンごとに、障害発生後の交流トラヒックの経路変更による各リンク帯域の変動量を考慮した帯域設計ができる。そして、リンク帯域設計において、予めすべての障害発生パターンを予測して、各リンクの帯域変動量の上限値を設計することができる。このことにより、実際に必要な帯域増設量からの余剰帯域、つまり無駄となる帯域設計量を低減することが可能となる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to design the bandwidth in consideration of the fluctuation amount of each link bandwidth due to the change of the path of the AC traffic after the failure for every failure occurrence pattern. In the link bandwidth design, all fault occurrence patterns can be predicted in advance, and the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link can be designed. As a result, it is possible to reduce a surplus bandwidth from the actually required bandwidth expansion amount, that is, a wasteful bandwidth design amount.

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のリンク帯域変動量上限計算装置であって、前記リンク帯域変動量上限ベクトル計算部が生成した前記すべての障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、前記各リンクごとに、すべての障害発生パターンにおける前記帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を前記各リンクごとに決定して帯域変動量上限最大ベクトルを生成するリンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部を、備えることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device according to claim 3, wherein each link bandwidth variation for each of the failure occurrence patterns generated by the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit. For each link, an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount in all failure occurrence patterns is extracted from the amount upper limit vector, and a maximum value among the extracted upper limit values of the bandwidth fluctuation amount is determined for each link. And a link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit for generating a bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector.

また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のリンク帯域変動量上限計算方法であって、前記生成したすべての障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、前記各リンクごとに、すべての障害発生パターンにおける前記帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を前記各リンクごとに決定して帯域変動量上限最大ベクトルを生成するステップを、実行することを特徴とする。   The invention according to claim 10 is the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method according to claim 9, wherein each link is calculated from each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector for each of the generated failure occurrence patterns. For each of the failure occurrence patterns, the upper limit value of the bandwidth variation amount is extracted, and the maximum value of the extracted bandwidth variation amounts is determined for each link to obtain the bandwidth variation upper limit maximum vector. The generating step is performed.

このようにすることで、リンク帯域変動量上限計算装置は、すべての障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、各リンクにおける帯域変動量の上限値のうちの最大値を決定することができる。つまり、この最大値を用いて帯域設計することで、すべての障害発生パターンに対応できる帯域設計が可能となり、ネットワークの安全性と品質を保つことができる。   By doing so, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus determines the maximum value of the upper limit values of the bandwidth fluctuation amount in each link from each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector for every failure occurrence pattern. Can do. In other words, by designing the bandwidth using this maximum value, it is possible to design a bandwidth that can cope with all the failure occurrence patterns, and the safety and quality of the network can be maintained.

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のリンク帯域変動量上限計算装置であって、前記情報収集部が、前記障害発生箇所情報の代わりに、前記各ノードおよび前記各リンクの少なくとも一つにおいて発生する障害の障害発生パターンを制約する障害発生パターン制約情報を取得し、前記交流トラヒック経路行列生成部が、前記トポロジ情報および前記障害発生パターン制約情報を用いて、前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成し、前記リンク帯域変動量上限ベクトル計算部が、前記線形計画法による演算式を解くことにより、前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値である前記リンク帯域変動量上限ベクトルを生成すること、を特徴とする。   The invention according to claim 5 is the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus according to claim 2, wherein the information collection unit is configured to replace at least each of the nodes and the links in place of the failure location information. Fault occurrence pattern constraint information that restricts a failure occurrence pattern of a failure that occurs in one is acquired, and the AC traffic route matrix generation unit uses the topology information and the failure occurrence pattern constraint information to generate the failure occurrence pattern constraint information. For each failure occurrence pattern based on information constraints, generate a post-failure AC traffic path matrix after the failure occurrence, and the link bandwidth variation upper limit vector calculation unit solves the arithmetic expression by the linear programming method. The path of the AC traffic is changed for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information. Kino said generating said link bandwidth variation amount upper limit vector is the upper limit of the bandwidth change amount of each link, and wherein.

また、請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載のリンク帯域変動量上限計算方法であって、前記障害発生箇所情報の代わりに、前記各ノードおよび前記各リンクの少なくとも一つにおいて発生する障害の障害発生パターンを制約する障害発生パターン制約情報を、前記入出力部を介して取得するステップと、前記トポロジ情報および前記障害発生パターン制約情報を用いて、前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成するステップと、前記線形計画法による演算式を解くことにより、前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値である前記リンク帯域変動量上限ベクトルを生成するステップと、を実行することを特徴とする。   The invention according to claim 11 is the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method according to claim 8, which occurs in at least one of the nodes and the links instead of the failure location information. Using the input / output unit to acquire failure occurrence pattern constraint information that restricts failure occurrence patterns of failures to be generated, and using the topology information and the failure occurrence pattern constraint information to restrict the failure occurrence pattern constraint information For each failure occurrence pattern based on the failure, a failure based on the constraint of the failure occurrence pattern constraint information by generating an AC traffic route matrix after the failure occurrence and solving an arithmetic expression by the linear programming method For each occurrence pattern, the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the route of the AC traffic is changed And executes the steps of: generating the link bandwidth variation limit vector.

このようにすることで、リンク帯域変動量上限計算装置は、トポロジ情報と、リンク帯域ベクトルと、障害発生パターン制約情報とを取得し、トポロジ情報を用いて交流トラヒック経路行列を作成し、さらに、トポロジ情報と障害発生パターン制約情報とを用いて、障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成する。そして、リンク帯域変動量上限計算装置は、リンク帯域ベクトルからリンク数を計算し、トポロジ情報により示されるノード数から交流トラヒック数を計算する。続いて、リンク帯域変動量上限計算装置は、請求項２（請求項８）に示す線形計画法による演算式を解くことにより、障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成する。   In this way, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus acquires topology information, a link bandwidth vector, and failure occurrence pattern constraint information, creates an AC traffic route matrix using the topology information, Using the topology information and the failure occurrence pattern constraint information, for each failure occurrence pattern based on the constraint of the failure occurrence pattern constraint information, an AC traffic route matrix after each failure occurrence after the failure occurrence is generated. Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device calculates the number of links from the link bandwidth vector, and calculates the number of AC traffic from the number of nodes indicated by the topology information. Subsequently, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device solves the arithmetic expression based on the linear programming shown in claim 2 (claim 8), and thereby performs AC traffic for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the link is changed is generated.

よって、本発明によれば、障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、障害発生後の交流トラヒックの経路変更による各リンク帯域の変動量を考慮した帯域設計ができる。つまり、すべての障害発生パターンに比べ、予め設定された制約に基づき限定した障害発生パターンについて帯域設計をする。そして、リンク帯域変動量上限計算装置の計算負荷を低減した上で、各リンクの帯域変動量の上限値を設計することができる。   Therefore, according to the present invention, for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information, it is possible to design a band in consideration of the fluctuation amount of each link band due to the change of the AC traffic route after the failure occurs. In other words, compared to all failure occurrence patterns, bandwidth design is performed for failure occurrence patterns limited based on preset restrictions. Then, after reducing the calculation load of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device, the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link can be designed.

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のリンク帯域変動量上限計算装置であって、前記リンク帯域変動量上限ベクトル計算部が生成した前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、前記各リンクごとに、当該障害発生パターンにおける前記帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を前記各リンクごとに決定して帯域変動量上限最大ベクトルを生成するリンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部を、備えることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device according to claim 5, wherein the failure occurrence based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information generated by the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit. For each link, an upper limit value of the bandwidth variation amount in the failure occurrence pattern is extracted from each link bandwidth variation upper limit vector for each pattern, and the maximum value of the extracted upper limit values of the bandwidth variation amount is set as the maximum value. A link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit that determines for each link and generates a bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector is provided.

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のリンク帯域変動量上限計算方法であって、前記生成した障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、前記各リンクごとに、当該障害発生パターンにおける前記帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を前記各リンクごとに決定して帯域変動量上限最大ベクトルを生成するステップを、実行することを特徴とする。   The invention according to claim 12 is the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method according to claim 11, wherein each link bandwidth fluctuation amount for each failure occurrence pattern based on the restriction of the generated failure occurrence pattern restriction information. For each link, an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount in the failure occurrence pattern is extracted from the upper limit vector, and a maximum value among the extracted upper limit values of the bandwidth fluctuation amount is determined for each link. The step of generating the fluctuation amount upper limit maximum vector is executed.

このようにすることで、リンク帯域変動量上限計算装置は、障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、各リンク帯域変動量上限ベクトルから、各リンクにおける帯域変動量の上限値のうちの最大値を決定することができる。つまり、この最大値を用いて帯域設計することで、予め設定された制約に基づき限定した障害発生パターンのすべてに対応できる帯域設計が可能となり、ネットワークの安全性と品質を保つことができる。   By doing so, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus calculates the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount in each link from each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information. The maximum value can be determined. That is, by designing the bandwidth using this maximum value, it is possible to design a bandwidth that can handle all of the failure occurrence patterns that are limited based on preset restrictions, and the safety and quality of the network can be maintained.

請求項１３に記載の発明は、請求項７乃至請求項１２のいずれか１項に記載のリンク帯域変動量上限計算方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとした。   The invention described in claim 13 is a program for causing a computer to execute the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method described in any one of claims 7 to 12.

このようなプログラムによれば、請求項７乃至請求項１２のいずれか１項に記載のリンク帯域変動量上限計算方法を一般的なコンピュータで実行させることができる。   According to such a program, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method according to any one of claims 7 to 12 can be executed by a general computer.

本発明によれば、リンク帯域設計において、経路変更による各リンク帯域の増設量を低減する、リンク帯域変動量上限計算装置、リンク帯域変動量上限計算方法およびプログラムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device, a link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method, and a program that reduce the amount of addition of each link bandwidth due to path change in link bandwidth design.

本実施形態に係るリンク帯域変動量上限計算装置が、リンク帯域変動量の上限計算処理を行うネットワークの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the network which the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus which concerns on this embodiment performs the upper limit calculation process of a link bandwidth fluctuation amount. 本実施形態に係るトポロジ情報を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the topology information which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るリンク帯域ベクトルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the link band vector which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る交流トラヒック帯域ベクトルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the alternating current traffic band vector which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る交流トラヒック経路行列を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the alternating current traffic route matrix which concerns on this embodiment. 本実施形態１に係るリンク帯域変動量上限計算装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the link band fluctuation amount upper limit calculation apparatus which concerns on this Embodiment 1. FIG. 本実施形態１に係るリンク帯域変動量上限計算処理の流れを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation processing according to the first embodiment. 本実施形態２に係るリンク帯域変動量上限計算装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the link band fluctuation amount upper limit calculation apparatus which concerns on this Embodiment 2. FIG. 本実施形態２に係る障害発生箇所情報のデータ構造の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the data structure of the failure location information which concerns on this Embodiment 2. FIG. 本実施形態２に係るリンク帯域変動量上限計算処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a flow of link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation processing according to the second embodiment. 本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus which concerns on this Embodiment 3. FIG. 本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a flow of link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation processing according to the third embodiment. 本実施形態４に係るリンク帯域変動量上限計算装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the link band fluctuation amount upper limit calculation apparatus which concerns on this Embodiment 4. 本実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the link band fluctuation amount upper limit calculation apparatus which concerns on this Embodiment 5. 本実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算処理の流れを示すフローチャートである。12 is a flowchart showing a flow of link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation processing according to the fifth embodiment. 本実施形態６に係るリンク帯域変動量上限計算装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the link band fluctuation amount upper limit calculation apparatus which concerns on this Embodiment 6. 従来技術における帯域変動値の決定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the determination method of the band fluctuation value in a prior art.

次に、発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。まず、本実施形態に係るリンク帯域変動量上限計算装置によるリンク帯域変動量上限計算処理の概要と、リンク帯域変動量上限計算処理において取り扱うネットワークの各情報について説明する。   Next, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. First, an overview of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process by the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device according to the present embodiment and each piece of network information handled in the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process will be described.

図１は、本実施形態に係るリンク帯域変動量上限計算装置が、リンク帯域変動量の上限計算処理を行うネットワークの一例を示す図である。図１に示すネットワークにおいて、ノードの障害やリンクの障害が発生したときの、障害発生後の各リンクのリンク帯域変動量の上限を、リンク帯域変動量上限計算装置が計算する処理を例として説明する。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a network in which the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus according to the present embodiment performs link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation processing. In the network shown in FIG. 1, when a node failure or a link failure occurs, an example will be described in which the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device calculates the upper limit of the link bandwidth fluctuation amount of each link after the failure has occurred. To do.

図１に示すように、例えば、ノード「０」，ノード「１」，ノード「２」，ノード「３」の４つのノードが、それぞれリンクにより接続される。リンクは、送信元のノードと送信先のノードとを接続し、ノード間でトラヒックの流れる方向により、例えば、ノード「０」からノード「１」へのリンクはリンク＃０、ノード「１」からノード「０」へのリンクはリンク＃５、のようにトラヒックの流れる方向により別々に設定される。   As shown in FIG. 1, for example, four nodes of a node “0”, a node “1”, a node “2”, and a node “3” are connected by links. The link connects the transmission source node and the transmission destination node. For example, the link from the node “0” to the node “1” is from the link # 0 and the node “1” depending on the direction of traffic flow between the nodes. The link to the node “0” is set separately depending on the direction of traffic flow, such as link # 5.

本実施形態に係るリンク帯域変動量上限計算装置は、後記するネットワーク内のトラヒックに関する情報を受け付けることにより得られた、当該ネットワークのリンク数、交流トラヒック数、各リンクの現時点（経路変更前もしくは障害発生前）での帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、現時点のトラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列、および経路変更後もしくは障害発生後の交流トラヒック経路行列を用いて、以下に説明する線形計画法による演算式を解くことによって、経路変更もしくは障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成する。   The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus according to the present embodiment obtains the number of links of the network, the number of AC traffic, and the current time of each link (before a route change or failure) obtained by receiving information on traffic in the network described later. A linear programming method described below using a link band vector indicating information on a band before occurrence), an AC traffic path matrix indicating a current traffic path, and an AC traffic path matrix after a path change or after a failure occurs. The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector, which is the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the route of each AC traffic is changed due to the route change or the occurrence of a failure, is generated.

ここで、トポロジ情報、リンク帯域ベクトル、交流トラヒック帯域ベクトル、および交流トラヒック経路行列について説明する。   Here, topology information, a link band vector, an AC traffic band vector, and an AC traffic route matrix will be described.

図２は、本実施形態に係るトポロジ情報１００を説明するための図である。トポロジ情報１００は、ネットワーク内の各ノードと各リンクとの接続関係を示し、例えば、図２（ａ）に示すように、各ノードが各リンクで接続されているものとする。このトポロジ情報１００は図２（ｂ）に示すような行列で表すことができ、ｍ行ｎ列に対応する各ノードの接続関係を「０」「１」の値で示している。ここで、「１」は、ノードｍとノードｎが隣接ノードであることを意味する。また、「０」は、ノードｍとノードｎが隣接ノードではないこと、つまり、ノードｍとノードｎが同じノードであるか、または、隣接しないノードであることを意味する。例えば、ｍ行のノード「０」と対応するｎ行のノード「１」をみると、「１」の値を示しているので、ノード「０」とノード「１」は隣接ノードであることがわかる。一方、ｍ行のノード「０」とｎ行のノード「２」をみると、「０」の値を示しているので、ノード「０」とノード「２」が隣接しないノードであることがわかる。このようにトポロジ情報１００は、各ノード間の隣接関係を行列で表すことができる。   FIG. 2 is a diagram for explaining the topology information 100 according to the present embodiment. The topology information 100 indicates the connection relationship between each node and each link in the network. For example, as shown in FIG. 2A, each node is connected by each link. The topology information 100 can be represented by a matrix as shown in FIG. 2B, and the connection relationship of each node corresponding to m rows and n columns is indicated by values “0” and “1”. Here, “1” means that the node m and the node n are adjacent nodes. “0” means that the node m and the node n are not adjacent nodes, that is, the node m and the node n are the same node or are not adjacent nodes. For example, when the node “1” in the nth row corresponding to the node “0” in the mth row shows the value “1”, the node “0” and the node “1” may be adjacent nodes. Recognize. On the other hand, when the node “0” in the m row and the node “2” in the n row show the value “0”, it can be seen that the node “0” and the node “2” are not adjacent to each other. . As described above, the topology information 100 can represent the adjacency relationship between the nodes in a matrix.

図３は、本実施形態に係るリンク帯域ベクトル２００を説明するための図である。リンク帯域ベクトル２００は、各リンクで測定されるトラヒック帯域をリンク番号順にベクトル表示したものである。例えば、図３（ａ）に示すネットワークにおいて、リンク帯域ベクトルは、図３（ｂ）に示すように、リンク＃０からリンク＃９で測定される帯域をリンク番号順にベクトル表示する。ここでは、例えば、リンク＃０で測定された帯域が「１５（Ｍｂｐｓ）」であり、リンク＃１で測定された帯域が「９（Ｍｂｐｓ）」であることを示す。   FIG. 3 is a diagram for explaining the link band vector 200 according to the present embodiment. The link bandwidth vector 200 is a vector display of the traffic bandwidth measured in each link in the order of link numbers. For example, in the network shown in FIG. 3A, the link bandwidth vector is a vector display of the bandwidths measured from link # 0 to link # 9 in the order of link numbers, as shown in FIG. 3B. Here, for example, the bandwidth measured at link # 0 is “15 (Mbps)”, and the bandwidth measured at link # 1 is “9 (Mbps)”.

なお、リンク帯域ベクトル２００は、
リンク帯域ベクトルＸ＝（ｘ０，ｘ１，…，ｘＬ−１）ｔｒ
と表記でき、ここで tr は、行列（ベクトル）の転置（行と列の入れ替え）を意味する。 The link bandwidth vector 200 is
Link band vector X = (x 0 , x 1 ,..., X L−1 ) tr
Where tr means transposition of the matrix (vector) (transposition of rows and columns).

図４は、本実施形態に係る交流トラヒック帯域ベクトルを説明するための図である。交流トラヒックは、ネットワーク内の２つのノード間のトラヒックの流れを意味する。また、交流トラヒック帯域とは、交流トラヒックの帯域値を意味する。また、ネットワーク内のノード数がｎのとき、交流トラヒック数は、ｎ（ｎ−１）となる。図４（ａ）は、ノード「０」からノード「４」までの４つのノードにおける、各交流トラヒックを示し、図４（ｂ）は、各交流トラヒックで測定される交流トラヒック量を交流トラヒック番号順にベクトル表示した交流トラヒック帯域ベクトルである。例えば、交流トラヒック「０」（ノード「０」からノード「１」）の交流トラヒック量は「４（Ｍｂｐｓ）」であることを示す。   FIG. 4 is a diagram for explaining an AC traffic band vector according to the present embodiment. AC traffic refers to the flow of traffic between two nodes in the network. The AC traffic band means a band value of AC traffic. When the number of nodes in the network is n, the number of AC traffic is n (n-1). FIG. 4A shows each AC traffic in four nodes from node “0” to node “4”, and FIG. 4B shows the AC traffic amount measured in each AC traffic as an AC traffic number. The AC traffic band vectors are sequentially displayed as vectors. For example, the AC traffic amount of AC traffic “0” (node “0” to node “1”) is “4 (Mbps)”.

なお、この交流トラヒック帯域ベクトルは、
交流トラヒック帯域ベクトルＴ＝（ｔ０，ｔ１，…，ｔＴ−１）ｔｒ
と表記できる。 This AC traffic band vector is
AC traffic band vector T = (t 0 , t 1 ,..., T T−1 ) tr
Can be written.

図５は、本実施形態に係る交流トラヒック経路行列４００を説明するための図である。交流トラヒック経路行列４００は、各交流トラヒックが各リンクを経由しているか否かを、経由する場合は「１」、経由しない場合は「０」で表すことにより、各交流トラヒックの経路を示す行列である。各交流トラヒックが図５（ａ）のように、各リンクを経由している場合において、交流トラヒック経路行列は、図５（ｂ）に示すように、各リンクと各交流トラヒックとの関係を行列で表示する。例えば、交流トラヒック「１」（ノード「０」からノード「２」へのトラヒック）は、図５（ｂ）の交流トラヒック経路行列４００において、リンク＃０とリンク＃１との値が「１」になっていることから、リンク＃０とリンク＃１とを経由することが示される。   FIG. 5 is a diagram for explaining an AC traffic route matrix 400 according to the present embodiment. The AC traffic route matrix 400 indicates whether or not each AC traffic passes through each link by “1” if it passes, and “0” if it does not pass, thereby indicating a matrix of each AC traffic route. It is. When each AC traffic is routed through each link as shown in FIG. 5A, the AC traffic route matrix is a matrix indicating the relationship between each link and each AC traffic as shown in FIG. 5B. Is displayed. For example, the AC traffic “1” (traffic from the node “0” to the node “2”) indicates that the values of the link # 0 and the link # 1 are “1” in the AC traffic route matrix 400 of FIG. Therefore, it is indicated that the link # 0 and the link # 1 are routed.

次に、本実施形態１−６について具体的に説明する。実施形態１は、リンク帯域変動量上限計算装置１が、予め経路変更後の交流トラヒック経路行列を取得できる場合に、経路変更後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するものである。また、実施形態２−６は、ネットワーク内のノードやリンクに障害が発生したと想定し、障害発生により交流トラヒックの経路が変更された後において各リンクの帯域変動量の上限値を計算するものである。   Next, Embodiment 1-6 will be specifically described. The first embodiment calculates the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link after the route change when the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1 can acquire the AC traffic route matrix after the route change in advance. Further, in Embodiment 2-6, it is assumed that a failure has occurred in a node or a link in the network, and the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link is calculated after the AC traffic route is changed due to the failure. It is.

（実施形態１）
まず、本実施形態１に係るリンク帯域変動量上限計算装置１について説明する。 (Embodiment 1)
First, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the first embodiment will be described.

（実施形態１のリンク帯域変動量上限計算装置の構成）
図６は、本実施形態１に係るリンク帯域変動量上限計算装置１（１ａ）の構成例を示す機能ブロック図である。図６に示すように、リンク帯域変動量上限計算装置１ａは、入出力部１０と、処理部２０と、記憶部３０とを含んで構成される。 (Configuration of link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus of embodiment 1)
FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 (1a) according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 6, the link bandwidth variation upper limit calculation device 1 a includes an input / output unit 10, a processing unit 20, and a storage unit 30.

入出力部１０は、例えば、ネットワークに設けられたネットワーク管理装置（不図示）から、リンク帯域ベクトル２００（図３参照）、交流トラヒック経路行列４００（図５参照）、および経路変更後交流トラヒック経路行列６００等の対象となるネットワークのトラヒックに関する情報を取得する。ここで、経路変更後交流トラヒック経路行列６００は、ネットワーク設計者が、ネットワークの点検や、所定の計画にそって、使用不可とするノードやリンクを経由させずにネットワークを設計した場合に、予め経路変更後の交流トラヒックの経路を決定し、経路変更後交流トラヒック経路行列６００として、リンク帯域変動量上限計算装置１ａに入力する情報である。   The input / output unit 10 receives, for example, a link band vector 200 (see FIG. 3), an AC traffic route matrix 400 (see FIG. 5), and a post-change AC traffic route from a network management device (not shown) provided in the network. Information regarding the traffic of the target network such as the matrix 600 is acquired. Here, the post-change AC traffic route matrix 600 is obtained in advance when a network designer designs a network without going through unusable nodes or links in accordance with a network inspection or a predetermined plan. This is information that determines the route of the AC traffic after the route change and inputs it to the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1a as the AC traffic route matrix 600 after the route change.

また、入出力部１０は、処理部２０が生成した、後記するリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を出力する。なお、この入出力部１０は、入出力インタフェースや通信インタフェース等で構成される。   Further, the input / output unit 10 outputs a link band fluctuation amount upper limit vector 1000, which will be described later, generated by the processing unit 20. The input / output unit 10 includes an input / output interface and a communication interface.

処理部２０は、リンク帯域変動量上限計算装置１ａの全体の制御を司り、情報収集部２１と、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３と、情報出力部２５とを備える。なお、この処理部２０および入出力部１０は、例えば、リンク帯域変動量上限計算装置１の記憶部３０に格納されたプログラムを、ＣＰＵ（Central Processing Unit）がＲＡＭ（Random Access Memory）に展開し実行することで実現される。   The processing unit 20 is responsible for overall control of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 a and includes an information collection unit 21, a link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23, and an information output unit 25. For example, the processing unit 20 and the input / output unit 10 develop a program stored in the storage unit 30 of the link bandwidth variation upper limit calculation device 1 into a RAM (Random Access Memory) by a CPU (Central Processing Unit). It is realized by executing.

情報収集部２１は、入出力部１０を介して、リンク帯域ベクトル２００、交流トラヒック経路行列４００、および経路変更後交流トラヒック経路行列６００を取得し、各情報を記憶部３０に記憶させる。   The information collection unit 21 acquires the link band vector 200, the AC traffic route matrix 400, and the post-route change AC traffic route matrix 600 via the input / output unit 10, and stores each information in the storage unit 30.

リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、リンク数と、交流トラヒック数と、リンク帯域ベクトル２００と、交流トラヒック経路行列４００と、経路変更後交流トラヒック経路行列６００と、を用いて以下に示す線形計画法による計算式〔数１〕により、各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、生成したリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を記憶部３０に記憶する。   The link band fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 uses the number of links, the number of AC traffic, the link band vector 200, the AC traffic path matrix 400, and the AC traffic path matrix 600 after the path change to be linear as shown below. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the route of each AC traffic is changed is generated by the calculation formula [Equation 1] by the planning method. Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 stores the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 in the storage unit 30.

なお、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、リンク数Ｌを記憶部３０に記憶されたリンク帯域ベクトル２００（図３参照）から計算し、また、交流トラヒック数Ｔを記憶部３０に記憶された交流トラヒック経路行列４００（図５参照）から計算する。   The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the link number L from the link bandwidth vector 200 (see FIG. 3) stored in the storage unit 30, and stores the AC traffic number T in the storage unit 30. And calculated from the AC traffic route matrix 400 (see FIG. 5).

そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、以下の〔数１〕に示す線形計画法による計算式を用いて、リンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する。   Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 generates the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 using a calculation formula based on the linear programming method shown in the following [Equation 1].

Figure 0005060528
Figure 0005060528

なお、（式１−１）は、各リンクｉの帯域変動量の上限値を求めるための目的関数を表し、（式１−２）および（式１−３）は、（式１−１）を計算する際の各変数ｔｊ∈Ｔ０の制約を表す制約式である。 (Equation 1-1) represents an objective function for obtaining the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link i. (Equation 1-2) and (Equation 1-3) Is a constraint expression that represents a constraint on each variable t j εT 0 when calculating.

このリンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３により計算されるリンク帯域変動量上限ベクトルＸｓは、
Ｘｓ＝（ｘｓ ０，ｘｓ １，…，ｘｓ Ｌ−１）ｔｒ
として求められ、ここで、ｘｓ ０，ｘｓ １，…，ｘｓ Ｌ−１は、各リンク＃０，＃１，＃２，…，＃（Ｌ−１）の順にベクトル表示された帯域変動量の上限値を意味する。 The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector X s .
X s = (x s 0 , x s 1 ,..., X s L−1 ) tr
Here, x s 0 , x s 1 ,..., X s L−1 is a band of vectors displayed in the order of links # 0, # 1, # 2,..., # (L−1). It means the upper limit of the fluctuation amount.

次に、情報出力部２５は、記憶部３０に記憶されたリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を、入出力部１０を介して出力する。   Next, the information output unit 25 outputs the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 stored in the storage unit 30 via the input / output unit 10.

記憶部３０は、リンク帯域ベクトル２００、交流トラヒック経路行列４００、経路変更後交流トラヒック経路行列６００、およびリンク帯域変動量上限ベクトル１０００が記憶される記憶手段であり、ハードディスク、フラッシュメモリ等で構成される。   The storage unit 30 is a storage unit that stores the link bandwidth vector 200, the AC traffic route matrix 400, the AC traffic route matrix 600 after the route change, and the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000, and is configured by a hard disk, a flash memory, or the like. The

（実施形態１のリンク帯域変動量上限計算処理）
次に、リンク帯域変動量上限計算装置１ａのリンク帯域変動量上限計算処理の流れを説明する。図７は、本実施形態１に係るリンク帯域変動量上限計算処理の流れを示すフローチャートである。 (Link Bandwidth Fluctuation Upper Limit Calculation Processing of Embodiment 1)
Next, the flow of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1a will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process according to the first embodiment.

まず、リンク帯域変動量上限計算装置１ａの情報収集部２１は、入出力部１０を介して、リンク帯域ベクトル２００、交流トラヒック経路行列４００、および経路変更後交流トラヒック経路行列６００を取得し（ステップＳ１０１）、記憶部３０に記憶させる。   First, the information collection unit 21 of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1a acquires the link bandwidth vector 200, the AC traffic route matrix 400, and the post-change AC traffic route matrix 600 via the input / output unit 10 (step S1). S101), the data is stored in the storage unit 30.

次に、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、記憶部３０に記憶されたリンク帯域ベクトル２００から対象となるネットワークのリンク数を計算し、交流トラヒック経路行列４００から対象となるネットワークの交流トラヒック数を計算する（ステップＳ１０２）。   Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links of the target network from the link bandwidth vector 200 stored in the storage unit 30, and the AC traffic of the target network from the AC traffic route matrix 400. The number is calculated (step S102).

続いて、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、ステップＳ１０２で計算したリンク数および交流トラヒック数、ならびにステップＳ１０１で取得した、リンク帯域ベクトル２００、交流トラヒック経路行列４００、および経路変更後交流トラヒック経路行列６００を用いて、前記した（式１）に示す線形計画法による計算式を解くことによって、交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する（ステップＳ１０３）。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、生成したリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を記憶部３０に記憶する。   Subsequently, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links and AC traffic calculated in step S102, and the link bandwidth vector 200, AC traffic route matrix 400, and AC traffic after route change acquired in step S101. By using the path matrix 600 to solve the calculation formula based on the linear programming shown in the above (formula 1), the link bandwidth fluctuation that is the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the AC traffic route is changed. A quantity upper limit vector 1000 is generated (step S103). Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 stores the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 in the storage unit 30.

次に、情報出力部２５は、記憶部３０に記憶されたリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を、入出力部１０を介して出力する（ステップＳ１０４）。   Next, the information output unit 25 outputs the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 stored in the storage unit 30 via the input / output unit 10 (step S104).

このようにすることで、本実施形態１に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ａによれば、交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値を求めることができる。この帯域変動量の上限値は、経路変更後に必要な各リンクの帯域増設量の最小値となるため、リンク帯域設計において、無駄となる帯域を抑えることができる。   By doing in this way, according to the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1a according to the first embodiment, it is possible to obtain the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the AC traffic route is changed. Since the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount is the minimum value of the bandwidth extension amount of each link necessary after the path change, it is possible to suppress a wasteful bandwidth in the link bandwidth design.

（実施形態２）
次に、本実施形態２に係るリンク帯域変動量上限計算装置１について説明する。本実施形態２に係るリンク帯域変動量上限計算装置１は、入力情報として、ノードやリンクに発生した障害箇所を示す障害発生箇所情報３００を取得して、障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値を求めることを特徴とする。つまり、実施形態１に係る経路変更後交流トラヒック経路行列６００（図６参照）の入力を必要とせず、各リンクの帯域変動量の上限値を求めることができるものである。 (Embodiment 2)
Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the second embodiment will be described. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the second embodiment acquires, as input information, failure occurrence location information 300 indicating a failure occurrence location in a node or link, and the path of each AC traffic is changed due to the occurrence of the failure. In this case, the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link is obtained. That is, it is possible to obtain the upper limit value of the band fluctuation amount of each link without requiring the input of the post-route change AC traffic route matrix 600 (see FIG. 6) according to the first embodiment.

（実施形態２のリンク帯域変動量上限計算装置の構成）
図８は、本実施形態２に係るリンク帯域変動量上限計算装置１（１ｂ）の構成例を示す機能ブロック図である。図８に示すように、リンク帯域変動量上限計算装置１ｂは、図６に示したリンク帯域変動量上限計算装置１ａと同様に、入出力部１０と、処理部２０と、記憶部３０とを含んで構成される。実施形態２−６においては、図６に示すリンク帯域変動量上限計算装置１ａと同様の機能を備える構成は、同一の符号を付し説明を省略する。 (Configuration of Link Bandwidth Variation Upper Limit Calculation Device in Embodiment 2)
FIG. 8 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 (1b) according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1b includes an input / output unit 10, a processing unit 20, and a storage unit 30 in the same manner as the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1a shown in FIG. Consists of including. In Embodiment 2-6, the structure provided with the same function as the link band variation | change_quantity upper limit calculation apparatus 1a shown in FIG. 6 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.

本実施形態２に係る入出力部１０は、例えば、ネットワークに設けられたネットワーク管理装置（不図示）から、トポロジ情報１００と、リンク帯域ベクトル２００と、ネットワーク内での障害が発生した箇所を示す障害発生箇所情報３００とを取得する。そして、情報収集部２１は、入出力部１０が取得したこれらの情報を記憶部３０に記憶する。   The input / output unit 10 according to the second embodiment indicates, for example, the topology information 100, the link bandwidth vector 200, and the location where a failure has occurred in the network from a network management device (not shown) provided in the network. Fault location information 300 is acquired. The information collecting unit 21 stores the information acquired by the input / output unit 10 in the storage unit 30.

ここで、障害発生箇所情報３００は、障害が発生したネットワーク上の箇所を示す情報である。障害には、ノードに発生するノード障害と、リンクに発生するリンク障害があり、この障害発生箇所情報３００には、どのノードに障害が発生したかを示すノード障害箇所表示ベクトルと、どのリンクに障害が発生したかを示すリンク障害箇所表示ベクトルが含まれる。   Here, the failure location information 300 is information indicating a location on the network where the failure has occurred. The failure includes a node failure that occurs in the node and a link failure that occurs in the link. The failure location information 300 includes a node failure location display vector that indicates which node has failed, and on which link. A link failure location display vector indicating whether a failure has occurred is included.

図９は、本実施形態２に係る障害発生箇所情報３００のデータ構造の一例を説明するための図である。図９（ａ）に示すように、例えば、リンク＃１とリンク＃６とに障害が発生した場合（ノードには障害の発生なしの場合）には、ノード障害箇所表示ベクトル（図９（ｂ）参照）は、各ノードに障害が発生していないことを示す「０」が入力され、障害が発生したことを示す「１」は入力されない。一方、リンク障害箇所表示ベクトル（図９（ｃ）参照）には、障害が発生したリンク＃１とリンク＃６には、「１」が入力され、その他の障害が発生していないリンクには「０」が入力される。このようにして、ノードもしくはリンクのどの箇所に障害が発生したのかを示すことができる。   FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the data structure of the failure occurrence location information 300 according to the second embodiment. As shown in FIG. 9A, for example, when a failure occurs in link # 1 and link # 6 (when no failure occurs in the node), a node failure location display vector (FIG. 9B In “)”, “0” indicating that no failure has occurred in each node is input, and “1” indicating that a failure has occurred is not input. On the other hand, in the link failure location display vector (see FIG. 9C), “1” is input to the link # 1 and the link # 6 where the failure has occurred, and other links where no failure has occurred. “0” is input. In this way, it is possible to indicate at which part of the node or link the failure has occurred.

図８に戻り、本実施形態２に係る処理部２０は、図６に示すリンク帯域変動量上限計算装置１ａの処理部２０の構成に加え、交流トラヒック経路行列計算部２２を備えている。   Returning to FIG. 8, the processing unit 20 according to the second embodiment includes an AC traffic path matrix calculation unit 22 in addition to the configuration of the processing unit 20 of the link bandwidth variation upper limit calculation device 1 a illustrated in FIG. 6.

この交流トラヒック経路行列計算部２２は、記憶部３０内に記憶されたトポロジ情報１００から各交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列４００を生成する。この経路情報の算出処理は、例えば、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）であれば、ダイクストラ法を用いて算出される。また、交流トラヒック経路行列計算部２２は、トポロジ情報１００と障害発生箇所情報３００とを用いて、障害が発生したノードやリンクを経由しない経路情報として、障害発生後の迂回経路を示す障害発生後交流トラヒック経路行列５００を生成する。そして、交流トラヒック経路行列計算部２２は、生成した交流トラヒック経路行列４００と障害発生後交流トラヒック経路行列５００とを記憶部３０に記憶する。   The AC traffic route matrix calculation unit 22 generates an AC traffic route matrix 400 indicating the route of each AC traffic from the topology information 100 stored in the storage unit 30. For example, if the OSPF (Open Shortest Path First) is used, the route information is calculated using the Dijkstra method. Further, the AC traffic route matrix calculation unit 22 uses the topology information 100 and the failure occurrence location information 300 to indicate route information that does not pass through the failed node or link after the failure has occurred. An alternating traffic route matrix 500 is generated. Then, the AC traffic route matrix calculation unit 22 stores the generated AC traffic route matrix 400 and the post-failure AC traffic route matrix 500 in the storage unit 30.

リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、リンク数と、交流トラヒック数と、リンク帯域ベクトル２００と、交流トラヒック経路行列４００と、障害発生後交流トラヒック経路行列５００と、を用いて以下に示す線形計画法の計算式〔数２〕を用いて、障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、生成したリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を記憶部３０に記憶する。   The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 uses the number of links, the number of AC traffic, the link bandwidth vector 200, the AC traffic route matrix 400, and the post-failure AC traffic route matrix 500, and the linearity shown below. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of each AC traffic is changed due to the occurrence of a failure is generated using the calculation formula [Equation 2] of the planning method. Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 stores the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 in the storage unit 30.

なお、ここで、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、リンク数Ｌを記憶部３０に記憶されたリンク帯域ベクトル２００から計算する。また、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、トポロジ情報１００により示されるノード数がｎのとき、交流トラヒック数Ｔを、Ｔ＝ｎ（ｎ−１）の計算式により算出する。   Here, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links L from the link bandwidth vector 200 stored in the storage unit 30. Moreover, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the AC traffic number T by the calculation formula T = n (n−1) when the number of nodes indicated by the topology information 100 is n.

そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、以下の〔数２〕に示す線形計画法による計算式を用いて、リンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する。   Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 generates the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 using a calculation formula based on the linear programming method shown in the following [Equation 2].

Figure 0005060528
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なお、〔数１〕と〔数２〕に示す線形計画法による計算式は、基本的に同一の計算式であるが、〔数１〕においてＡ１は、予め設定された経路変更後交流トラヒック経路行列６００を表し、〔数２〕においてＡ１は、交流トラヒック経路行列計算部２２が生成した障害発生後交流トラヒック経路行列５００を表す。 The calculation formula by linear programming method shown in equation (1) and expression (2) is basically the same formula, A 1 in equation (1) is preset after rerouting alternating traffic A route matrix 600 is represented, and in [Equation 2], A 1 represents a post-failure ac traffic route matrix 500 generated by the ac traffic route matrix calculation unit 22.

このリンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３の計算により、障害発生後の各リンクごとの帯域変動量の上限値を示す、リンク帯域変動量上限ベクトルＸｓ＝（ｘｓ ０，ｘｓ １，…，ｘｓ Ｌ−１）ｔｒが求められる。 The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector X s = (x s 0 , x s 1 ,..., Which indicates the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount for each link after the failure occurs. , X s L−1 ) tr is obtained.

（実施形態２のリンク帯域変動量上限計算処理）
次に、リンク帯域変動量上限計算装置１ｂのリンク帯域変動量上限計算処理の流れを説明する。図１０は、本実施形態２に係るリンク帯域変動量上限計算処理の流れを示すフローチャートである。 (Link Bandwidth Variation Upper Limit Calculation Processing of Embodiment 2)
Next, the flow of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1b will be described. FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process according to the second embodiment.

まず、リンク帯域変動量上限計算装置１ｂの情報収集部２１は、入出力部１０を介して、トポロジ情報１００、リンク帯域ベクトル２００、および障害発生箇所情報３００を取得し（ステップＳ２０１）、記憶部３０に記憶させる。   First, the information collection unit 21 of the link bandwidth variation upper limit calculation device 1b acquires the topology information 100, the link bandwidth vector 200, and the failure location information 300 via the input / output unit 10 (step S201), and the storage unit 30.

次に、交流トラヒック経路行列計算部２２は、記憶部３０に記憶されたトポロジ情報１００を用いて、交流トラヒック経路行列４００を生成する（ステップＳ２０２）。   Next, the AC traffic route matrix calculation unit 22 generates the AC traffic route matrix 400 using the topology information 100 stored in the storage unit 30 (step S202).

続いて、交流トラヒック経路行列計算部２２は、トポロジ情報１００と障害発生箇所情報３００とを用いて、障害発生後交流トラヒック経路行列５００を生成する（ステップＳ２０３）。   Subsequently, the AC traffic route matrix calculation unit 22 generates a post-failure AC traffic route matrix 500 using the topology information 100 and the failure location information 300 (step S203).

そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、記憶部３０に記憶されたリンク帯域ベクトル２００を用いて、対象となるネットワークのリンク数を計算し、同じく記憶部３０に記憶されたトポロジ情報１００に示されるノード数から交流トラヒック数を計算する（ステップＳ２０４）。   Then, the link bandwidth variation upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links of the target network using the link bandwidth vector 200 stored in the storage unit 30, and topology information 100 also stored in the storage unit 30. The number of AC traffic is calculated from the number of nodes indicated in (Step S204).

次に、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、ステップＳ２０４で計算したリンク数および交流トラヒック数と、ステップＳ２０１で記憶部３０に記憶したリンク帯域ベクトル２００と、ステップＳ２０２で生成した交流トラヒック経路行列４００と、ステップＳ２０３で生成した障害発生後交流トラヒック経路行列５００とを用いて、前記した〔数２〕に示す線形計画法による計算式を解くことによって、障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する（ステップＳ２０５）。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、生成したリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を記憶部３０に記憶する。   Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links and the number of AC traffic calculated in step S204, the link bandwidth vector 200 stored in the storage unit 30 in step S201, and the AC traffic path generated in step S202. By using the matrix 400 and the post-failure AC traffic path matrix 500 generated in step S203, the calculation formula based on the linear programming shown in the above [Equation 2] is solved, so that the path of each AC traffic is generated by the occurrence of the fault. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when changed is generated (step S205). Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 stores the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 in the storage unit 30.

続いて、情報出力部２５は、記憶部３０に記憶されたリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を、入出力部１０を介して出力する（ステップＳ２０６）。   Subsequently, the information output unit 25 outputs the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 stored in the storage unit 30 via the input / output unit 10 (step S206).

このようにすることで、本実施形態２に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｂによれば、障害発生箇所情報３００を取得することで、交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値を求めることができる。つまり、実施形態１に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ａのように、経路変更後の交流トラヒック経路行列を取得することなく、各リンクの帯域変動量の上限値を求めることができる。   Thus, according to the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1b according to the second embodiment, the bandwidth of each link when the AC traffic route is changed by acquiring the failure occurrence location information 300. The upper limit value of the fluctuation amount can be obtained. That is, like the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1a according to the first embodiment, the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link can be obtained without acquiring the AC traffic route matrix after the route change.

（実施形態３）
次に、本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置１について説明する。本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置１は、実施形態２において入力された障害発生箇所情報３００を取得せず、ノードやリンクに発生しうるすべての障害発生パターンについて、その障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたとして、各リンクの帯域変動量の上限値を求めることを特徴とする。 (Embodiment 3)
Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the third embodiment will be described. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the third embodiment does not acquire the failure occurrence location information 300 input in the second embodiment, and the failure occurrence occurs for all failure occurrence patterns that may occur in the nodes and links. Thus, it is characterized in that the upper limit value of the band fluctuation amount of each link is obtained assuming that the path of each AC traffic is changed.

（実施形態３のリンク帯域変動量上限計算装置の構成）
図１１は、本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置１（１ｃ）の構成例を示す機能ブロック図である。図１１に示すように、本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｃと、図８に示したリンク帯域変動量上限計算装置１ｂとの違いは、入出力部１０が取得する情報に、障害発生箇所情報３００がないことである。このため、記憶部３０内にも障害発生箇所情報３００が記憶されていない。 (Configuration of Link Bandwidth Variation Upper Limit Calculation Device in Embodiment 3)
FIG. 11 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 (1c) according to the third embodiment. As shown in FIG. 11, the difference between the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1c according to the third embodiment and the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1b shown in FIG. The failure occurrence location information 300 is not present. For this reason, the failure location information 300 is not stored in the storage unit 30.

実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｃは、障害発生箇所情報３００（図８参照）を取得せず、対象となるネットワーク内のノードおよびリンクに発生するすべての障害発生パターンについて、リンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成するものである。   The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1c according to the third embodiment does not acquire the failure occurrence location information 300 (see FIG. 8), and links all failure occurrence patterns that occur in the nodes and links in the target network. A band fluctuation amount upper limit vector 1000 is generated.

そのため、本実施形態３に係る交流トラヒック経路行列計算部２２は、記憶部３０に記憶されたトポロジ情報１００を用いて、交流トラヒック経路行列４００を生成する。そして、交流トラヒック経路行列計算部２２は、各ノードおよび各リンクにおいて発生するすべての障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列５００を生成する。なお、このすべての障害発生パターンは、複数のノードや複数のリンクにおいて同時に障害が発生する場合を含むものである。   Therefore, the AC traffic route matrix calculation unit 22 according to the third embodiment generates the AC traffic route matrix 400 using the topology information 100 stored in the storage unit 30. Then, the AC traffic route matrix calculation unit 22 generates each post-failure AC traffic route matrix 500 after the failure for every failure occurrence pattern that occurs in each node and each link. Note that all the failure occurrence patterns include cases where failures occur simultaneously in a plurality of nodes and a plurality of links.

そして、本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、リンク数と、交流トラヒック数と、リンク帯域ベクトル２００と、交流トラヒック経路行列４００と、すべての障害発生パターンについての各障害発生後交流トラヒック経路行列５００とを用いて、〔数２〕に示す線形計画法の計算式を解く。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、すべての障害発生パターンについて、障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、生成したすべての障害発生パターンについてのリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を記憶部３０に記憶する。   Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 according to the third embodiment performs each failure on the number of links, the number of AC traffic, the link bandwidth vector 200, the AC traffic route matrix 400, and all failure occurrence patterns. Using the post-occurrence AC traffic route matrix 500, the calculation formula of the linear programming shown in [Equation 2] is solved. The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 then sets a link bandwidth fluctuation amount upper limit that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of each AC traffic is changed due to the occurrence of a failure for all failure occurrence patterns. A vector 1000 is generated. The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 stores the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for all the generated failure occurrence patterns in the storage unit 30.

（実施形態３のリンク帯域変動量上限計算処理）
次に、リンク帯域変動量上限計算装置１ｃのリンク帯域変動量上限計算処理の流れを説明する。図１２は、本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算処理の流れを示すフローチャートである。 (Link Bandwidth Variation Upper Limit Calculation Processing of Embodiment 3)
Next, the flow of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1c will be described. FIG. 12 is a flowchart showing the flow of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process according to the third embodiment.

まず、リンク帯域変動量上限計算装置１ｃの情報収集部２１は、入出力部１０を介して、トポロジ情報１００およびリンク帯域ベクトル２００を取得し（ステップＳ３０１）、記憶部３０に記憶させる。   First, the information collection unit 21 of the link bandwidth variation upper limit calculation device 1c acquires the topology information 100 and the link bandwidth vector 200 via the input / output unit 10 (step S301) and stores them in the storage unit 30.

次に、交流トラヒック経路行列計算部２２は、記憶部３０に記憶されたトポロジ情報１００を用いて、交流トラヒック経路行列４００を生成する（ステップＳ３０２）。   Next, the AC traffic route matrix calculation unit 22 generates the AC traffic route matrix 400 using the topology information 100 stored in the storage unit 30 (step S302).

続いて、交流トラヒック経路行列計算部２２は、トポロジ情報１００を用いて、各ノードおよび各リンクにおいて発生するすべての障害発生パターンについて、障害発生後交流トラヒック経路行列５００を生成する（ステップＳ３０３）。   Subsequently, the AC traffic route matrix calculation unit 22 uses the topology information 100 to generate a post-failure AC traffic route matrix 500 for all failure occurrence patterns that occur in each node and each link (step S303).

そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、記憶部３０に記憶されたリンク帯域ベクトル２００を用いて、対象となるネットワークのリンク数を計算し、同じく記憶部３０に記憶されたトポロジ情報１００のノード数から交流トラヒック数を計算する（ステップＳ３０４）。   Then, the link bandwidth variation upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links of the target network using the link bandwidth vector 200 stored in the storage unit 30, and topology information 100 also stored in the storage unit 30. The number of AC traffic is calculated from the number of nodes (step S304).

次に、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、ステップＳ２０３で計算したリンク数および交流トラヒック数と、ステップＳ３０１で記憶部３０に記憶したリンク帯域ベクトル２００と、ステップＳ３０２で生成した交流トラヒック経路行列４００と、ステップＳ３０３で生成したすべての障害発生パターンについての障害発生後交流トラヒック経路行列５００とを用いて、前記した〔数２〕に示す線形計画法による計算式を解くことによって、各障害発生パターンごとに、障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する（ステップＳ３０５）。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、生成したすべての障害発生パターンについてのリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を記憶部３０に記憶する。   Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links and the number of AC traffic calculated in step S203, the link bandwidth vector 200 stored in the storage unit 30 in step S301, and the AC traffic path generated in step S302. By using the matrix 400 and the post-failure AC traffic route matrix 500 for all failure occurrence patterns generated in step S303, solving the equation by the linear programming method shown in [Equation 2] above, For each occurrence pattern, a link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of each AC traffic is changed due to the occurrence of a failure is generated (step S305). The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 stores the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for all the generated failure occurrence patterns in the storage unit 30.

続いて、情報出力部２５は、記憶部３０に記憶されたすべての障害発生パターンについてのリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を、入出力部１０を介して出力する（ステップＳ３０６）。   Subsequently, the information output unit 25 outputs the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for all failure occurrence patterns stored in the storage unit 30 via the input / output unit 10 (step S306).

このようにすることで、本実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｃによれば、すべての障害発生パターンごとに、障害発生後の交流トラヒックの経路変更による各リンクの帯域変動量を考慮した帯域設計ができる。そして、リンク帯域設計において、予めすべての障害発生パターンを予測して、各リンクの帯域変動量の上限値を設計することができる。このことにより、あらゆる障害発生パターンを考慮して、実際に必要な帯域増設量からの余剰帯域、つまり無駄となる帯域設計量を低減することが可能となる。   By doing in this way, according to the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1c according to the third embodiment, the bandwidth fluctuation amount of each link due to the change of the path of the AC traffic after the failure occurrence is calculated for every failure occurrence pattern. Band design can be considered. In the link bandwidth design, all fault occurrence patterns can be predicted in advance, and the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link can be designed. This makes it possible to reduce the surplus bandwidth from the actually required bandwidth expansion amount, that is, the wasteful bandwidth design amount in consideration of all failure occurrence patterns.

（実施形態４）
次に、本実施形態４に係るリンク帯域変動量上限計算装置１について説明する。本実施形態４に係るリンク帯域変動量上限計算装置１は、実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｃにおいて生成されたすべての障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトル１０００から、各リンクごとに、帯域変動量の上限値のうちの最大値を求めることを特徴とする。 (Embodiment 4)
Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the fourth embodiment will be described. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1 according to the fourth embodiment is based on each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for every failure occurrence pattern generated in the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1c according to the third embodiment. For each link, the maximum value of the upper limit values of the bandwidth fluctuation amount is obtained.

図１３は、本実施形態４に係るリンク帯域変動量上限計算装置１（１ｄ）の構成例を示す機能ブロック図である。図１３に示すように、本実施形態４に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｄと、図１１に示したリンク帯域変動量上限計算装置１ｃとの違いは、処理部２０の中に、リンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４を設け、記憶部３０の中に、リンク帯域変動量上限最大ベクトル１１００が記憶されていることである。   FIG. 13 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 (1d) according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 13, the difference between the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1d according to the fourth embodiment and the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1c shown in FIG. The fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit 24 is provided, and the link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector 1100 is stored in the storage unit 30.

このリンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４は、記憶部３０に記憶された、すべての障害発生パターンについてのリンク帯域変動量上限ベクトル１０００から、各リンクごとに各障害発生パターンにおける帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を各リンクごとに決定する。そして、リンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４は、各リンクごとに決定した帯域変動量の上限値のうちの最大値をリンク帯域変動量上限最大ベクトル１１００として生成する。次に、リンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４は、生成したリンク帯域変動量上限最大ベクトル１１００を記憶部３０に記憶する。   This link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit 24 calculates the bandwidth fluctuation amount in each failure occurrence pattern for each link from the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for all failure occurrence patterns stored in the storage unit 30. An upper limit value is extracted, and the maximum value among the extracted upper limit values of the band fluctuation amount is determined for each link. Then, the link bandwidth variation upper limit maximum vector calculation unit 24 generates a maximum value among the upper limits of the bandwidth variation determined for each link as the link bandwidth variation upper limit maximum vector 1100. Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit 24 stores the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector 1100 in the storage unit 30.

本実施形態４に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｄのリンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４は、図１２に示したリンク帯域変動量上限計算処理のステップＳ３０５（リンク帯域変動量上限ベクトルの生成処理）の次に、リンク帯域変動量上限最大ベクトル１１００の生成処理を行う。   The link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit 24 of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1d according to the fourth embodiment performs step S305 (link bandwidth fluctuation amount upper limit vector of the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector) shown in FIG. Next, the generation processing of the link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector 1100 is performed.

このようにすることで、本実施形態４に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｄによれば、すべての障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトル１０００から、各リンクにおける帯域変動量の上限値のうちの最大値を決定することができる。つまり、この最大値を用いて帯域設計することで、すべての障害発生パターンに対応できる帯域設計が可能となり、ネットワークの安全性と品質を保つことができる。   By doing in this way, according to the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1d according to the fourth embodiment, from the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for every failure occurrence pattern, the upper limit of the bandwidth fluctuation amount in each link. The maximum of the values can be determined. In other words, by designing the bandwidth using this maximum value, it is possible to design a bandwidth that can cope with all the failure occurrence patterns, and the safety and quality of the network can be maintained.

（実施形態５）
次に、本実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算装置１について説明する。本実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算装置１は、実施形態２において入力された障害発生箇所情報３００（図８参照）を取得せず、その代わりに、ノードやリンクにおいて発生する障害の障害発生パターンを制約する障害発生パターン制約情報７００を取得し、その障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンごとに、交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値を求めることを特徴とする。 (Embodiment 5)
Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the fifth embodiment will be described. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the fifth embodiment does not acquire the failure occurrence location information 300 (see FIG. 8) input in the second embodiment, but instead of a failure occurring in a node or a link. The failure occurrence pattern constraint information 700 that restricts the failure occurrence pattern is acquired, and the bandwidth fluctuation amount of each link when the AC traffic route is changed for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern constraint information 700. An upper limit value is obtained.

（実施形態５のリンク帯域変動量上限計算装置の構成）
図１４は、本実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算装置１（１ｅ）の構成例を示す機能ブロック図である。図１４に示すように、リンク帯域変動量上限計算装置１ｅと、図８に示した実施形態２に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｂとの違いは、入出力部１０が取得する情報に、障害発生箇所情報３００がなく、その一方で、障害発生パターン制約情報７００が含まれることである。このため、記憶部３０内に、障害発生箇所情報３００が記憶されておらず、その代わり、障害発生パターン制約情報７００が記憶される。 (Configuration of Link Bandwidth Variation Upper Limit Calculation Device in Embodiment 5)
FIG. 14 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 (1e) according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 14, the difference between the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1e and the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1b according to the second embodiment shown in FIG. There is no failure location information 300, while failure occurrence pattern constraint information 700 is included. For this reason, the failure occurrence location information 300 is not stored in the storage unit 30, and instead, failure occurrence pattern constraint information 700 is stored.

また、実施形態３に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｄにおいては、すべての障害発生パターンについて、リンク帯域変動量上限計算装置１ｃが計算処理を行った。一方、本実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｄは、入出力部１０が取得した障害発生パターン制約情報７００の制約条件に合致する障害発生パターンについて、リンク帯域変動量上限計算処理を実行する。   In the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1d according to the third embodiment, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1c performs the calculation process for all the failure occurrence patterns. On the other hand, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1d according to the fifth embodiment performs link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation processing for a failure occurrence pattern that matches the restriction conditions of the failure occurrence pattern restriction information 700 acquired by the input / output unit 10. Execute.

ここで、障害発生パターン制約情報７００とは、ノードに発生する障害（ノード障害）と、リンクに発生する障害（リンク障害）とについて、各ノードまたは各リンクに発生する障害箇所が１箇所である場合には単障害とし、各ノードまたは各リンクに発生する障害箇所が２箇所である場合には二重障害、以下三重障害等、とするものである。そして、ノード障害とリンク障害の少なくとも１つの障害発生パターンを設定することで、ネットワークに発生する障害発生パターンを制約する情報である。   Here, the failure pattern restriction information 700 refers to a failure occurring in each node or each link in a failure occurring in a node (node failure) and a failure occurring in a link (link failure). In this case, a single failure is assumed, and when there are two failure points occurring in each node or each link, a double failure, hereinafter referred to as a triple failure, etc., is assumed. This is information that restricts a failure occurrence pattern that occurs in the network by setting at least one failure occurrence pattern of a node failure and a link failure.

この障害発生パターン制約情報７００は、例えば、
・リンク単障害のみの場合：「０」
・ノード単障害のみの場合：「１」
・リンク単障害とノード単障害による二重障害の場合：「２」
・リンク二重障害のみの場合：「３」
・ノード二重障害のみの場合：「４」
というように、予め設定された制約情報を示す。 The failure occurrence pattern constraint information 700 is, for example,
・ For single link failure only: “0”
-Node only failure: "1"
-In case of double failure due to single link failure and single node failure: “2”
・ For link double failure only: “3”
-In case of node double failure only: “4”
Thus, preset constraint information is shown.

そして、本実施形態５に係る交流トラヒック経路行列計算部２２は、記憶部３０に記憶されたトポロジ情報１００および障害発生パターン制約情報７００を用いて、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列５００を生成する。   Then, the AC traffic route matrix calculation unit 22 according to the fifth embodiment uses the topology information 100 and the failure occurrence pattern constraint information 700 stored in the storage unit 30 to generate a failure based on the constraints of the failure occurrence pattern constraint information 700. For each pattern, a post-failure AC traffic route matrix 500 after the failure is generated.

また、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、リンク数と、交流トラヒック数と、リンク帯域ベクトル２００と、交流トラヒック経路行列４００と、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンごとに生成された各障害発生後交流トラヒック経路行列５００とを用いて、〔数２〕の線形計画法の計算式を解く。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンについて、障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づき生成した障害発生パターンについての各リンク帯域変動量上限ベクトル１０００を記憶部３０に記憶する。   In addition, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 sets the number of links, the number of alternating traffic, the link bandwidth vector 200, the alternating traffic route matrix 400, and the failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700. Using the generated post-failure AC traffic route matrix 500, the calculation formula of the linear programming of [Equation 2] is solved. Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23, regarding the failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700, the upper limit of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of each AC traffic is changed due to the failure occurrence. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 that is a value is generated. Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 stores, in the storage unit 30, each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for the failure occurrence pattern generated based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700.

（実施形態５のリンク帯域変動量上限計算処理）
次に、リンク帯域変動量上限計算装置１ｅのリンク帯域変動量上限計算処理の流れを説明する。図１５は、本実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算処理の流れを示すフローチャートである。 (Link Bandwidth Variation Upper Limit Calculation Processing of Embodiment 5)
Next, the flow of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1e will be described. FIG. 15 is a flowchart showing the flow of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process according to the fifth embodiment.

まず、リンク帯域変動量上限計算装置１ｅの情報収集部２１は、入出力部１０を介して、トポロジ情報１００、リンク帯域ベクトル２００、および障害発生パターン制約情報７００を取得し（ステップＳ５０１）、記憶部３０に記憶させる。   First, the information collection unit 21 of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1e acquires the topology information 100, the link bandwidth vector 200, and the failure occurrence pattern constraint information 700 via the input / output unit 10 (step S501), and stores them. Store in the unit 30.

次に、交流トラヒック経路行列計算部２２は、記憶部３０に記憶されたトポロジ情報１００を用いて、交流トラヒック経路行列４００を生成する（ステップＳ５０２）。   Next, the AC traffic route matrix calculation unit 22 generates the AC traffic route matrix 400 using the topology information 100 stored in the storage unit 30 (step S502).

続いて、交流トラヒック経路行列計算部２２は、トポロジ情報１００および障害発生パターン制約情報７００を用いて、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列５００を生成する（ステップＳ５０３）。   Subsequently, the AC traffic route matrix calculation unit 22 uses the topology information 100 and the failure occurrence pattern constraint information 700 to generate each failure occurrence after the failure occurrence for each failure occurrence pattern based on the constraints of the failure occurrence pattern constraint information 700. A post-AC traffic route matrix 500 is generated (step S503).

そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、記憶部３０に記憶されたリンク帯域ベクトル２００を用いて、対象となるネットワークのリンク数を計算し、同じく記憶部３０に記憶されたトポロジ情報１００のノード数から交流トラヒック数を計算する（ステップＳ５０４）。   Then, the link bandwidth variation upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links of the target network using the link bandwidth vector 200 stored in the storage unit 30, and topology information 100 also stored in the storage unit 30. The number of AC traffic is calculated from the number of nodes (step S504).

次に、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、ステップＳ５０３で計算したリンク数および交流トラヒック数と、ステップＳ５０１で記憶部３０に記憶したリンク帯域ベクトル２００と、ステップＳ５０２で生成した交流トラヒック経路行列４００と、ステップＳ５０３で生成した障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンについての障害発生後交流トラヒック経路行列５００とを用いて、前記した〔数２〕に示す線形計画法による計算式を解くことによって、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンごとに、障害発生により各交流トラヒックの経路が変更されたときの各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を生成する（ステップＳ５０５）。そして、リンク帯域変動量上限ベクトル計算部２３は、生成したそのリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を記憶部３０に記憶する。   Next, the link band fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 calculates the number of links and the number of AC traffic calculated in step S503, the link band vector 200 stored in the storage unit 30 in step S501, and the AC traffic path generated in step S502. Using the matrix 400 and the post-failure AC traffic route matrix 500 for the failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700 generated in step S503, the calculation by the linear programming shown in the above [Equation 2]. By solving the equation, for each failure occurrence pattern based on the constraint of the failure occurrence pattern constraint information 700, the link bandwidth variation that is the upper limit value of the bandwidth variation amount of each link when the path of each AC traffic is changed due to the failure occurrence A quantity upper limit vector 1000 is generated (step S505). Then, the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit 23 stores the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 in the storage unit 30.

続いて、情報出力部２５は、記憶部３０に記憶された障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンについてのリンク帯域変動量上限ベクトル１０００を、入出力部１０を介して出力する（ステップＳ５０６）。   Subsequently, the information output unit 25 outputs the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for the failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700 stored in the storage unit 30 via the input / output unit 10 ( Step S506).

このようにすることで、本実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｅによれば、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンごとに、障害発生後の交流トラヒックの経路変更による各リンク帯域の変動量を考慮した帯域設計ができる。つまり、すべての障害発生パターンに比べ、予め設定された制約に基づき限定した障害発生パターンについて帯域設計を行う。よって、リンク帯域変動量上限計算装置１ｅの計算負荷を低減した上で、各リンクの帯域変動量の上限値を設計することができる。   Thus, according to the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1e according to the fifth embodiment, the path change of the AC traffic after the failure occurs for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700. The bandwidth can be designed in consideration of the fluctuation amount of each link bandwidth. In other words, compared to all failure occurrence patterns, bandwidth design is performed for failure occurrence patterns that are limited based on preset restrictions. Therefore, it is possible to design the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link while reducing the calculation load of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1e.

（実施形態６）
次に、本実施形態６に係るリンク帯域変動量上限計算装置１について説明する。本実施形態６に係るリンク帯域変動量上限計算装置１は、実施形態５に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｅにおいて生成された、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトル１０００から、各リンクごとに、帯域変動量の上限値のうちの最大値を求めることを特徴とする。 (Embodiment 6)
Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the sixth embodiment will be described. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1 according to the sixth embodiment is configured so that each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700 generated in the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1e according to the fifth embodiment is described. From the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000, the maximum value of the upper limits of the bandwidth variation amount is obtained for each link.

図１６は、本実施形態６に係るリンク帯域変動量上限計算装置１（１ｆ）の構成例を示す機能ブロック図である。図１６に示すように、本実施形態６に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｆと、図１４に示したリンク帯域変動量上限計算装置１ｅとの違いは、処理部２０の中に、リンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４を設け、記憶部３０の中に、リンク帯域変動量上限最大ベクトル１１００が記憶されていることである。   FIG. 16 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the link bandwidth variation upper limit calculation apparatus 1 (1f) according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 16, the difference between the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1f according to the sixth embodiment and the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1e shown in FIG. The fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit 24 is provided, and the link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector 1100 is stored in the storage unit 30.

このリンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４は、記憶部３０に記憶された、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンについてのリンク帯域変動量上限ベクトル１０００から、各リンクごとに各障害発生パターンにおける帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を各リンクごとに決定する。そして、リンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４は、各リンクごとに決定した帯域変動量の上限値のうちの最大値をリンク帯域変動量上限最大ベクトル１１００として生成する。次に、リンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４は、生成したリンク帯域変動量上限最大ベクトル１１００を記憶部３０に記憶する。   The link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit 24 calculates the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 for the failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700 stored in the storage unit 30 for each link. The upper limit value of the bandwidth variation amount in the failure occurrence pattern is extracted, and the maximum value among the extracted upper limit values of the bandwidth variation amount is determined for each link. Then, the link bandwidth variation upper limit maximum vector calculation unit 24 generates a maximum value among the upper limits of the bandwidth variation determined for each link as the link bandwidth variation upper limit maximum vector 1100. Next, the link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit 24 stores the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector 1100 in the storage unit 30.

本実施形態６に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｆのリンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部２４は、図１５に示したリンク帯域変動量上限計算処理のステップＳ５０５（リンク帯域変動量上限ベクトルの生成処理）の次に、リンク帯域変動量上限最大ベクトル１１００の生成処理を行う。   The link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector calculation unit 24 of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device 1f according to the sixth embodiment performs step S505 of the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation process shown in FIG. Next, the generation processing of the link bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector 1100 is performed.

このようにすることで、本実施形態６に係るリンク帯域変動量上限計算装置１ｆによれば、障害発生パターン制約情報７００の制約に基づく障害発生パターンごとに、各リンク帯域変動量上限ベクトル１０００から、各リンクにおける帯域変動量の上限値のうちの最大値を決定することができる。つまり、この最大値を用いて帯域設計することで、予め設定された制約に基づき限定した障害発生パターンのすべてに対応できる帯域設計が可能となり、ネットワークの安全性と品質を保つことができる。   Thus, according to the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus 1f according to the sixth embodiment, for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information 700, each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector 1000 is used. The maximum value among the upper limit values of the bandwidth fluctuation amount in each link can be determined. That is, by designing the bandwidth using this maximum value, it is possible to design a bandwidth that can handle all of the failure occurrence patterns that are limited based on preset restrictions, and the safety and quality of the network can be maintained.

以上のように、本発明に係るリンク帯域変動量上限計算装置、リンク帯域変動量上限計算方法およびプログラムによれば、経路変更による各リンク帯域の増設量を低減することができる。つまり、実際に必要な帯域増設量からの余剰帯域であり、無駄となる帯域設計量を従来方式に比べ大幅に抑えることができる。   As described above, according to the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus, the link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method, and the program according to the present invention, the additional amount of each link bandwidth due to the path change can be reduced. That is, it is a surplus bandwidth from the actually required bandwidth expansion amount, and a wasteful bandwidth design amount can be greatly suppressed as compared with the conventional method.

１ リンク帯域変動量上限計算装置
１０ 入出力部
２０ 処理部
２１ 情報収集部
２２ 交流トラヒック経路行列計算部
２３ リンク帯域変動量上限ベクトル計算部
２４ リンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部
２５ 情報出力部
３０ 記憶部
１００ トポロジ情報
２００ リンク帯域ベクトル
３００ 障害発生箇所情報
４００ 交流トラヒック経路行列
５００ 障害発生後交流トラヒック経路行列
６００ 経路変更後交流トラヒック経路行列
７００ 障害発生パターン制約情報
１０００ リンク帯域変動量上限ベクトル
１１００ リンク帯域変動量上限最大ベクトル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Link band fluctuation amount upper limit calculation apparatus 10 Input / output part 20 Processing part 21 Information collection part 22 AC traffic route matrix calculation part 23 Link band fluctuation amount upper limit vector calculation part 24 Link band fluctuation amount upper limit maximum vector calculation part 25 Information output part 30 Storage unit 100 Topology information 200 Link band vector 300 Fault location information 400 AC traffic path matrix 500 AC traffic path matrix after fault occurrence 600 AC traffic path matrix after path change 700 Fault occurrence pattern constraint information 1000 Link bandwidth variation upper limit vector 1100 Link Bandwidth variation upper limit maximum vector

Claims (13)

複数のノードと前記複数のノード間を接続する複数のリンクとを備えるネットワークについて、経路変更後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するリンク帯域変動量上限計算装置であって、
前記ネットワークに関する情報の送受信を行う入出力部と、
前記入出力部が受信した情報が記憶される記憶部と、
（１）前記各リンクの帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、（２）各ノード間のトラヒックである交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列、および（３）経路変更された後の前記交流トラヒックの経路を示す経路変更後交流トラヒック経路行列を、前記入出力部を介して取得し、前記記憶部に記憶する情報収集部と、
前記リンク帯域ベクトルから前記ネットワーク内のリンク数を計算し、前記交流トラヒック経路行列から交流トラヒック数を計算し、
前記計算したリンク数および交流トラヒック数、ならびに、前記記憶部に記憶した前記リンク帯域ベクトル、前記交流トラヒック経路行列および前記経路変更後交流トラヒック経路行列、を用いて線形計画法による演算式を解くことにより、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成するリンク帯域変動量上限ベクトル計算部と、
前記生成したリンク帯域変動量上限ベクトルを、前記入出力部を介して出力する情報出力部と、を備え、
前記線形計画法による演算式は、
Figure 0005060528
ことを特徴とするリンク帯域変動量上限計算装置。 For a network comprising a plurality of nodes and a plurality of links connecting the plurality of nodes, a link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device for calculating an upper limit value of a bandwidth fluctuation amount of each link after a path change,
An input / output unit for transmitting and receiving information about the network;
A storage unit for storing information received by the input / output unit;
(1) a link band vector indicating information on the band of each link; (2) an AC traffic path matrix indicating a path of AC traffic that is traffic between nodes; and (3) the AC traffic after the path is changed. An information collecting unit that obtains the post-change AC traffic route matrix indicating the route of the route via the input / output unit and stores it in the storage unit;
Calculate the number of links in the network from the link band vector, calculate the number of AC traffic from the AC traffic path matrix,
Using the calculated number of links and AC traffic, and the link band vector, the AC traffic route matrix and the post-change AC traffic route matrix stored in the storage unit, an arithmetic expression by linear programming is solved. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit that generates a link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed,
An information output unit that outputs the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector via the input / output unit;
The arithmetic expression by the linear programming method is
Figure 0005060528
A link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus characterized by the above. 複数のノードと前記複数のノード間を接続する複数のリンクとを備えるネットワークについて、障害発生後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するリンク帯域変動量上限計算装置であって、
前記ネットワークに関する情報の送受信を行う入出力部と、
前記入出力部が受信した情報が記憶される記憶部と、
（１）前記ネットワーク内における各ノードと各リンクとの接続関係を示すトポロジ情報、（２）前記各リンクの帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、ならびに（３）前記各ノードおよび前記各リンクの少なくとも一つにおいて障害が発生する箇所を示す障害発生箇所情報を、前記入出力部を介して取得し、前記記憶部に記憶する情報収集部と、
前記トポロジ情報を用いて、前記各ノード間のトラヒックである交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列を生成し、
前記トポロジ情報および前記障害発生箇所情報を用いて、障害発生後の前記交流トラヒックの経路を示す障害発生後交流トラヒック経路行列を生成する、交流トラヒック経路行列生成部と、
前記リンク帯域ベクトルから前記ネットワーク内のリンク数を計算し、前記トポロジ情報により示されるノード数から交流トラヒック数を計算し、
前記計算したリンク数および交流トラヒック数、前記記憶部に記憶したリンク帯域ベクトル、ならびに前記生成した交流トラヒック経路行列および障害発生後交流トラヒック経路行列、を用いて線形計画法による演算式を解くことにより、前記障害発生後において前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成するリンク帯域変動量上限ベクトル計算部と、
前記生成したリンク帯域変動量上限ベクトルを、前記入出力部を介して出力する情報出力部と、を備え、
前記線形計画法による演算式は、
Figure 0005060528
ことを特徴とするリンク帯域変動量上限計算装置。 A link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device for calculating an upper limit value of a bandwidth fluctuation amount of each link after a failure occurs for a network including a plurality of nodes and a plurality of links connecting the plurality of nodes,
An input / output unit for transmitting and receiving information about the network;
A storage unit for storing information received by the input / output unit;
(1) topology information indicating a connection relationship between each node and each link in the network; (2) a link band vector indicating information on a band of each link; and (3) at least each of the nodes and the links. An information collection unit that acquires failure occurrence location information indicating a location where a failure occurs in one through the input / output unit, and stores the information in the storage unit;
Using the topology information, an AC traffic route matrix indicating a route of AC traffic that is traffic between the nodes is generated,
Using the topology information and the failure location information, an AC traffic route matrix generation unit that generates an AC traffic route matrix after failure indicating a route of the AC traffic after failure occurs;
Calculate the number of links in the network from the link bandwidth vector, calculate the number of AC traffic from the number of nodes indicated by the topology information,
By solving an arithmetic expression based on linear programming using the calculated number of links and AC traffic, link band vector stored in the storage unit, and the generated AC traffic path matrix and fault-generated AC traffic path matrix. A link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit that generates a link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed after the occurrence of the failure;
An information output unit that outputs the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector via the input / output unit;
The arithmetic expression by the linear programming method is
Figure 0005060528
A link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus characterized by the above. 前記情報収集部が前記障害発生箇所情報を取得しない場合に、
前記交流トラヒック経路行列生成部が、前記トポロジ情報を用いて、前記各ノードおよび前記各リンクにおいて発生するすべての障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成し、
前記リンク帯域変動量上限ベクトル計算部が、前記線形計画法による演算式を解くことにより、前記すべての障害発生パターンごとに、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値である前記リンク帯域変動量上限ベクトルを生成すること、
を特徴とする請求項２に記載のリンク帯域変動量上限計算装置。 When the information collection unit does not acquire the failure location information,
The AC traffic path matrix generation unit generates an AC traffic path matrix after the occurrence of each fault after the occurrence of the fault for each fault occurrence pattern that occurs in each node and each link, using the topology information. ,
The link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit solves the arithmetic expression according to the linear programming method, so that the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed for every failure pattern. Generating the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of
The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus according to claim 2, wherein: 前記リンク帯域変動量上限ベクトル計算部が生成した前記すべての障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、前記各リンクごとに、すべての障害発生パターンにおける前記帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を前記各リンクごとに決定して帯域変動量上限最大ベクトルを生成するリンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部を、備えることを特徴とする請求項３に記載のリンク帯域変動量上限計算装置。   The upper limit value of the bandwidth fluctuation amount in all the failure occurrence patterns is extracted for each link from the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector for each of the failure occurrence patterns generated by the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit. And a link bandwidth variation upper limit maximum vector calculation unit that determines a maximum value of the extracted bandwidth variation upper limit values for each link and generates a bandwidth variation upper limit maximum vector. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus according to claim 3. 前記情報収集部が、前記障害発生箇所情報の代わりに、前記各ノードおよび前記各リンクの少なくとも一つにおいて発生する障害の障害発生パターンを制約する障害発生パターン制約情報を取得し、
前記交流トラヒック経路行列生成部が、前記トポロジ情報および前記障害発生パターン制約情報を用いて、前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成し、
前記リンク帯域変動量上限ベクトル計算部が、前記線形計画法による演算式を解くことにより、前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値である前記リンク帯域変動量上限ベクトルを生成すること、
を特徴とする請求項２に記載のリンク帯域変動量上限計算装置。 The information collection unit acquires failure occurrence pattern constraint information that restricts failure occurrence patterns of failures occurring in at least one of the nodes and the links, instead of the failure occurrence location information,
The AC traffic path matrix generation unit uses each of the topology information and the failure pattern restriction information for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern constraint information, and each post-failure AC traffic after the failure occurs. Generate a path matrix
When the link traffic fluctuation upper limit vector calculation unit solves the arithmetic expression according to the linear programming method, the path of the AC traffic is changed for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information. Generating the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector which is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link;
The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus according to claim 2, wherein: 前記リンク帯域変動量上限ベクトル計算部が生成した前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、前記各リンクごとに、当該障害発生パターンにおける前記帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を前記各リンクごとに決定して帯域変動量上限最大ベクトルを生成するリンク帯域変動量上限最大ベクトル計算部を、備えることを特徴とする請求項５に記載のリンク帯域変動量上限計算装置。   From each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern restriction information generated by the link bandwidth fluctuation amount upper limit vector calculation unit, the bandwidth fluctuation in the failure occurrence pattern for each link. A link bandwidth variation upper limit maximum vector calculating unit that extracts an upper limit value of the amount and determines a maximum value of the extracted upper limit values of the bandwidth variation amount for each link to generate a bandwidth variation upper limit maximum vector. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation apparatus according to claim 5, further comprising: 複数のノードと前記複数のノード間を接続する複数のリンクとを備えるネットワークについて、経路変更後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するリンク帯域変動量上限計算装置に用いられるリンク帯域変動量上限計算方法であって、
前記リンク帯域変動量上限計算装置は、
前記ネットワークに関する情報の送受信を行う入出力部と、
前記入出力部が受信した情報が記憶される記憶部と、を備え、
（１）前記各リンクの帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、（２）各ノード間のトラヒックである交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列、および（３）経路変更された後の前記交流トラヒックの経路を示す経路変更後交流トラヒック経路行列を、前記入出力部を介して取得し、前記記憶部に記憶するステップと、
前記リンク帯域ベクトルから前記ネットワーク内のリンク数を計算し、前記交流トラヒック経路行列から交流トラヒック数を計算するステップと、
前記計算したリンク数および交流トラヒック数、ならびに、前記記憶部に記憶した前記リンク帯域ベクトル、前記交流トラヒック経路行列および前記経路変更後交流トラヒック経路行列、を用いて線形計画法による演算式を解くことにより、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成するステップと、
前記生成したリンク帯域変動量上限ベクトルを、前記入出力部を介して出力するステップと、を実行し、
前記線形計画法による演算式は、
Figure 0005060528
ことを特徴とするリンク帯域変動量上限計算方法。 Link bandwidth fluctuation used in a link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device for calculating an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link after a path change for a network including a plurality of nodes and a plurality of links connecting the plurality of nodes. An amount upper limit calculation method,
The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device,
An input / output unit for transmitting and receiving information about the network;
A storage unit for storing information received by the input / output unit,
(1) a link band vector indicating information on the band of each link; (2) an AC traffic path matrix indicating a path of AC traffic that is traffic between nodes; and (3) the AC traffic after the path is changed. Acquiring a post-change AC traffic route matrix indicating the route of the route via the input / output unit and storing it in the storage unit;
Calculating the number of links in the network from the link band vector and calculating the number of AC traffic from the AC traffic path matrix;
Using the calculated number of links and AC traffic, and the link band vector, the AC traffic path matrix, and the AC traffic path matrix after path change stored in the storage unit, an arithmetic expression based on linear programming is solved. Generating a link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed,
Outputting the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector via the input / output unit; and
The arithmetic expression by the linear programming method is
Figure 0005060528
A link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method characterized by the above. 複数のノードと前記複数のノード間を接続する複数のリンクとを備えるネットワークについて、障害発生後の各リンクの帯域変動量の上限値を計算するリンク帯域変動量上限計算装置に用いられるリンク帯域変動量上限計算方法であって、
前記リンク帯域変動量上限計算装置は、
前記ネットワークに関する情報の送受信を行う入出力部と、
前記入出力部が受信した情報が記憶される記憶部と、を備え、
（１）前記ネットワーク内における各ノードと各リンクとの接続関係を示すトポロジ情報、（２）前記各リンクの帯域の情報を示すリンク帯域ベクトル、ならびに（３）前記各ノードおよび前記各リンクの少なくとも一つにおいて障害が発生する箇所を示す障害発生箇所情報を、前記入出力部を介して取得し、前記記憶部に記憶するステップと、
前記トポロジ情報を用いて、前記各ノード間のトラヒックである交流トラヒックの経路を示す交流トラヒック経路行列を生成するステップと、
前記トポロジ情報および前記障害発生箇所情報を用いて、障害発生後の前記交流トラヒックの経路を示す障害発生後交流トラヒック経路行列を生成するステップと、
前記リンク帯域ベクトルから前記ネットワーク内のリンク数を計算し、前記トポロジ情報により示されるノード数から交流トラヒック数を計算するステップと、
前記計算したリンク数および交流トラヒック数、前記記憶部に記憶したリンク帯域ベクトル、ならびに前記生成した交流トラヒック経路行列および障害発生後交流トラヒック経路行列、を用いて線形計画法による演算式を解くことにより、前記障害発生後において前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値であるリンク帯域変動量上限ベクトルを生成するステップと、
前記生成したリンク帯域変動量上限ベクトルを、前記入出力部を介して出力するステップと、を実行し、
前記線形計画法による演算式は、
Figure 0005060528
ことを特徴とするリンク帯域変動量上限計算方法。 Link bandwidth fluctuation used in a link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device that calculates an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link after a failure occurs in a network including a plurality of nodes and a plurality of links connecting the plurality of nodes. An amount upper limit calculation method,
The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation device,
An input / output unit for transmitting and receiving information about the network;
A storage unit for storing information received by the input / output unit,
(1) topology information indicating a connection relationship between each node and each link in the network; (2) a link band vector indicating information on a band of each link; and (3) at least each of the nodes and the links. Acquiring fault location information indicating a location where a fault occurs in one through the input / output unit, and storing the information in the storage unit;
Using the topology information to generate an AC traffic path matrix indicating a path of AC traffic that is traffic between the nodes;
Using the topology information and the failure location information to generate a post-failure AC traffic path matrix indicating a path of the AC traffic after the fault has occurred;
Calculating the number of links in the network from the link bandwidth vector, and calculating the number of AC traffic from the number of nodes indicated by the topology information;
By solving an arithmetic expression based on linear programming using the calculated number of links and AC traffic, link band vector stored in the storage unit, and the generated AC traffic path matrix and fault-generated AC traffic path matrix. Generating a link bandwidth fluctuation amount upper limit vector that is an upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed after the occurrence of the failure;
Outputting the generated link bandwidth fluctuation amount upper limit vector via the input / output unit; and
The arithmetic expression by the linear programming method is
Figure 0005060528
A link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method characterized by the above. 前記入出力部を介して前記障害発生箇所情報を取得しない場合に、
前記トポロジ情報を用いて、前記各ノードおよび前記各リンクにおいて発生するすべての障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成するステップと、
前記線形計画法による演算式を解くことにより、前記すべての障害発生パターンごとに、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値である前記リンク帯域変動量上限ベクトルを生成するステップと、
を実行することを特徴とする請求項８に記載のリンク帯域変動量上限計算方法。 When the failure location information is not acquired via the input / output unit,
Using the topology information to generate an AC traffic path matrix after each failure occurrence after every failure occurrence for every failure occurrence pattern occurring at each node and each link;
The link bandwidth fluctuation amount upper limit that is the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed for each of all the failure occurrence patterns by solving the arithmetic expression by the linear programming method Generating a vector;
The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method according to claim 8, wherein: 前記生成したすべての障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、前記各リンクごとに、すべての障害発生パターンにおける前記帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を前記各リンクごとに決定して帯域変動量上限最大ベクトルを生成するステップを、実行することを特徴とする請求項９に記載のリンク帯域変動量上限計算方法。   For each link, the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount in all the failure occurrence patterns is extracted from each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector for each of the generated failure occurrence patterns, and the extracted upper limit of the bandwidth fluctuation amount 10. The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method according to claim 9, wherein a step of determining a maximum value among the values for each link to generate a bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector is executed. 前記障害発生箇所情報の代わりに、前記各ノードおよび前記各リンクの少なくとも一つにおいて発生する障害の障害発生パターンを制約する障害発生パターン制約情報を、前記入出力部を介して取得するステップと、
前記トポロジ情報および前記障害発生パターン制約情報を用いて、前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、その障害発生後の各障害発生後交流トラヒック経路行列を生成するステップと、
前記線形計画法による演算式を解くことにより、前記障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとに、前記交流トラヒックの経路が変更されたときの前記各リンクの帯域変動量の上限値である前記リンク帯域変動量上限ベクトルを生成するステップと、
を実行することを特徴とする請求項８に記載のリンク帯域変動量上限計算方法。 Instead of the failure occurrence location information, obtaining failure occurrence pattern constraint information for restricting failure occurrence patterns of failures occurring in at least one of the nodes and the links via the input / output unit;
Using each of the topology information and the failure occurrence pattern constraint information to generate an AC traffic path matrix after each failure occurrence after the failure occurrence for each failure occurrence pattern based on the restriction of the failure occurrence pattern constraint information;
By solving the arithmetic expression according to the linear programming method, the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount of each link when the path of the AC traffic is changed for each failure occurrence pattern based on the constraint of the failure occurrence pattern constraint information. Generating a certain link bandwidth fluctuation amount upper limit vector;
The link bandwidth fluctuation amount upper limit calculation method according to claim 8, wherein: 前記生成した障害発生パターン制約情報の制約に基づく障害発生パターンごとの各リンク帯域変動量上限ベクトルから、前記各リンクごとに、当該障害発生パターンにおける前記帯域変動量の上限値を抽出し、その抽出した帯域変動量の上限値のうちの最大値を前記各リンクごとに決定して帯域変動量上限最大ベクトルを生成するステップを、実行することを特徴とする請求項１１に記載のリンク帯域変動量上限計算方法。   Extracting the upper limit value of the bandwidth fluctuation amount in the failure occurrence pattern for each link from each link bandwidth fluctuation amount upper limit vector for each failure occurrence pattern based on the restriction of the generated failure occurrence pattern restriction information, and extracting the same 12. The link bandwidth fluctuation amount according to claim 11, wherein a step of determining a maximum value of the upper limit values of the bandwidth fluctuation amount for each link to generate a bandwidth fluctuation amount upper limit maximum vector is executed. Upper limit calculation method. 請求項７乃至請求項１２のいずれか１項に記載のリンク帯域変動量上限計算方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。   A program for causing a computer to execute the link bandwidth variation amount upper limit calculation method according to any one of claims 7 to 12.
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