JP5506538B2 - Route calculation method, apparatus and program - Google Patents

Route calculation method, apparatus and program Download PDF

Info

Publication number
JP5506538B2
JP5506538B2 JP2010117818A JP2010117818A JP5506538B2 JP 5506538 B2 JP5506538 B2 JP 5506538B2 JP 2010117818 A JP2010117818 A JP 2010117818A JP 2010117818 A JP2010117818 A JP 2010117818A JP 5506538 B2 JP5506538 B2 JP 5506538B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
point
branch
route
database
searching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010117818A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011249885A (en
Inventor
幸男 築島
一久 山田
和浩 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2010117818A priority Critical patent/JP5506538B2/en
Publication of JP2011249885A publication Critical patent/JP2011249885A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5506538B2 publication Critical patent/JP5506538B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、経路計算方法及び装置及びプログラムに係り、特に、ネットワークにおける経路を探索するための経路計算方法及び装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to a route calculation method, apparatus, and program, and more particularly, to a route calculation method, device, and program for searching for a route in a network.

経路を計算する方法として、ダイクストラ法、ベルマン・フォード法や、特許文献1に示される方法等がある。   As a method for calculating a route, there are a Dijkstra method, a Bellman-Ford method, a method disclosed in Patent Document 1, and the like.

上記のダイクストラ法、ベルマン・フォード法や、特許文献1に示される方法は、始点から終点までの経路探索によって求まる経路候補と、終点から始点までの経路探索によって求まる経路候補とが一致する、という前提で経路を探索している。   The Dijkstra method, the Bellman-Ford method, and the method disclosed in Patent Document 1 say that the route candidate obtained by the route search from the start point to the end point matches the route candidate obtained by the route search from the end point to the start point. The route is searched on the premise.

また隣接行列や、接続行列では無向グラフを利用することにより、有向グラフよりも行列の表現に必要なデータを削減でき、計算に必要とされるメモリサイズが小さくなる。   In addition, by using an undirected graph in an adjacency matrix or a connection matrix, data required for matrix representation can be reduced as compared with a directed graph, and a memory size required for calculation is reduced.

例えば、有向グラフと無向グラフの違いは以下のようになる。1〜N個のノードで構成されるネットワークトポロジを隣接行列で表す場合、隣接行列はN×Nの行列になる。この際、たとえばノード"i"から隣接のノード"j"に経路探索を進める場合、データベース上の隣接行列の行"i"と列"j"の値を参照する。このとき、例えば値がゼロであれば接続しておらず、値が"1"であれば接続していることになる。無向グラフの場合、行"i"と列"j"の行列成分と、行"j"と列"i"の行列成分が同じになる。それゆえ、隣接行列の大きさはN×Nであっても、実際にデータベースに記憶しておくべき隣接行列の大きさはN×N÷2、すなわち本来の隣接行列の半分のサイズに相当する分だけを記憶すればよい。一方、有向グラフの場合、行"i"と列"j"の行列成分と行"j"と列"i"の行列成分が異なる。それゆえ、経路計算を実行する計算機のメモリ上に同隣接行列を記憶する場合、有向グラフを記憶するために必要なメモリサイズは、N×Nの隣接行列そのものを記憶する分だけ必要となる。すなわちあるネットワークトポロジを仮定すると、そのトポロジに沿った有向グラフを記憶するためのデータベースのメモリサイズは、同様の無向グラフを記憶するためのデータベースのメモリサイズの2倍となる。それゆえ計算機上において、無向グラフは、有向グラフよりも巨大なネットワークを表現でき、無向グラフを利用した経路計算方法は大規模ネットワークの経路探索に向いている。   For example, the difference between a directed graph and an undirected graph is as follows. When a network topology composed of 1 to N nodes is represented by an adjacency matrix, the adjacency matrix is an N × N matrix. At this time, for example, when the route search is advanced from the node “i” to the adjacent node “j”, the values of the row “i” and the column “j” of the adjacency matrix on the database are referred to. At this time, for example, if the value is zero, the connection is not established, and if the value is “1”, the connection is established. In the case of an undirected graph, the matrix components of row “i” and column “j” and the matrix components of row “j” and column “i” are the same. Therefore, even if the size of the adjacency matrix is N × N, the size of the adjacency matrix that should actually be stored in the database is equivalent to N × N ÷ 2, that is, half the size of the original adjacency matrix You only have to remember the minutes. On the other hand, in the case of a directed graph, the matrix components of row “i” and column “j” are different from the matrix components of row “j” and column “i”. Therefore, when the adjacency matrix is stored on the memory of the computer that executes the path calculation, the memory size necessary for storing the directed graph is required only for storing the N × N adjacency matrix itself. That is, assuming a certain network topology, the memory size of a database for storing a directed graph according to the topology is twice the memory size of a database for storing a similar undirected graph. Therefore, on a computer, an undirected graph can represent a larger network than a directed graph, and a route calculation method using an undirected graph is suitable for route search of a large-scale network.

ネットワークの伝送技術では、イーサネット(登録商標)や、SONET/SDH(Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy)、OTN(Optical Transport Network)など、双方向で同じ経路となるため、無向グラフでネットワークを十分に表現できている。それゆえ、ネットワークの経路探索には一般的に無向グラフが利用される。   With network transmission technology, Ethernet (registered trademark), SONET / SDH (Synchronous Optical Network / Synchronous Digital Hierarchy), OTN (Optical Transport Network), etc. have the same path in both directions, so the network can be used with undirected graphs. Can be expressed. Therefore, undirected graphs are generally used for network route search.

特開2008-301225号公報.JP 2008-301225A.

上記の前提に基づく経路計算方法は、図7のようなReconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer (ROADM)などの通信装置がネットワーク内に存在する場合、始点から終点までの経路を正確に探索することはできない。なぜなら、ROADMは、図18や図19に示される通り、始点から終点への経路探索によって求まる経路候補と、終点から始点への経路探索によって求まる経路候補とが一致しないためである。図18及び図19に基づいてROADMの経路の考え方について説明する。図18において、インターフェース部内のトランスポンダからROADMスイッチ部に入力された信号は、右方向に出力される。しかしながら、左方向には出力されない。一方、図19において、ROADMスイッチ部から図18と同じ上記のトランスポンダに入力された信号は、左方向からROADMスイッチ部に入力されてその後に上記トランスポンダに入力される。しかしながら、右方向からROADMスイッチ部に入力されることはない。すなわち、ROADMという通信装置の内部において、始点から終点への経路探索によって求まる経路候補と、終点から始点への経路探索によって求まる経路候補とは異なる。すなわち、図20のようにROADMを有するネットワークでは、始点と終点の設定次第で図21のように実現可能な経路が異なってしまう。   The route calculation method based on the above premise cannot accurately search for a route from the start point to the end point when a communication device such as Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer (ROADM) as shown in FIG. 7 exists in the network. . This is because, in ROADM, as shown in FIGS. 18 and 19, the route candidate obtained by the route search from the start point to the end point does not match the route candidate obtained by the route search from the end point to the start point. The concept of the ROADM route will be described with reference to FIGS. In FIG. 18, a signal input from the transponder in the interface unit to the ROADM switch unit is output in the right direction. However, it is not output in the left direction. On the other hand, in FIG. 19, the signal input from the ROADM switch unit to the same transponder as in FIG. 18 is input from the left to the ROADM switch unit and then input to the transponder. However, there is no input from the right to the ROADM switch section. That is, in the ROADM communication device, the route candidate obtained by the route search from the start point to the end point is different from the route candidate obtained by the route search from the end point to the start point. That is, in the network having ROADM as shown in FIG. 20, the feasible paths are different as shown in FIG. 21 depending on the setting of the start point and the end point.

一方、隣接行列は単に物理的な接続のみを表現しており、隣接行列だけでは上記のような方向制約を表現できない。   On the other hand, the adjacency matrix simply represents only a physical connection, and the above-described direction constraint cannot be represented only by the adjacency matrix.

ダイクストラ法、ベルマン-フォード法、及び特許文献1に示される方法などがROADMを有するネットワークにおいても正確に始点から終点までの経路を求めるためには、経路探索の方向性を管理して方向の制約に合う経路を探索する必要がある。   In order for the Dijkstra method, the Bellman-Ford method, and the method disclosed in Patent Document 1 to accurately obtain the route from the start point to the end point even in a network having ROADM, the direction restriction of the route search is managed to control the direction. It is necessary to search for a route that fits.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、隣接行列の演算のメモリ量を抑えつつ、方向性の制約があるネットワークの経路探索が可能な経路計算方法及び装置及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 the above points, and provides a route calculation method, apparatus, and program capable of searching a route in a network with directionality restrictions while suppressing the amount of memory for calculating an adjacency matrix. Objective.

上記の課題を解決するために、本発明(請求項1)は、始点から終点までの経路上にある点“A”から隣接する点を探索して点“B”を発見し、その後に該点“B”と隣接する点を探索する際、該点“B”の隣接点が点“A”によって制限されるネットワークにおいて、ある点(始点)からある点(終点)までの0本以上の経路を探索する経路計算方法であって
基点枝と評価枝の接続関係を格納した経路データベースと、
ネットワークを隣接行列もしくはそれと同等の無向グラフの行列によって表現し、かつ、該行列を記憶した隣接行列データベースと、
経路の方向制約の条件として、各点の識別情報毎に、入力点と1つ以上の出力先候補である出力点との組を記録した方向制約データベースと、
経路計算手段と、
を有する装置において、
経路計算手段が、
経路データベースを参照して始点から終点までの経路上の探索済みの枝に接続されている点“A”(基点枝)を取得する基点枝探索ステップと、
隣接行列データベースを参照して、点“A”(基点枝)に隣接する点を探索して点“B”(評価枝)を発見する隣接点探索ステップと、
方向制約データベースを参照して、点“A”への入力点を探索済みの枝としたとき、該点“A”からの出力点に点“B”が含まれるか否かを判定し、含まれる場合は、該点“A”(基点枝)と該点“B”(評価枝)の接続関係を経路データベースに格納する方向制約チェックステップと、を行う。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention (Claim 1) searches for an adjacent point from a point “A” on the path from the start point to the end point, and finds a point “B”, and then When searching for a point adjacent to the point “B”, in the network where the adjacent point of the point “B” is limited by the point “A”, zero or more points from a certain point (start point) to a certain point (end point) A route calculation method for searching for a route ,
A route database storing the connection relationship between the base branch and the evaluation branch;
An adjacency matrix database representing the network by an adjacency matrix or an equivalent undirected graph matrix, and storing the matrix;
A direction constraint database that records pairs of input points and output points that are one or more output destination candidates for each point of identification information as a condition of route direction constraints,
A route calculation means;
In a device having
The route calculation means
A base branch search step for obtaining a point “A” (base branch) connected to the searched branch on the path from the start point to the end point with reference to the path database;
An adjacent point search step of searching for a point adjacent to the point “A” (base point branch) by referring to the adjacency matrix database and finding a point “B” (evaluation branch);
With reference to the direction constraint database, when the input point to the point "A" was searched-branches, determines whether include point "B" to the output point from the point "A", contained If you performed and direction constraints checking step of storing the point "a" (base branch) and the point "B" the connection relationship (evaluation branches) in the path database, the.

また、本発明(請求項2)は、始点から終点までの経路上にある点“A”から隣接する点を探索して点“B”を発見し、その後に該点“B”と隣接する点を探索する際、該点“B”の隣接点が点“A”によって制限されるネットワークにおいて、ある点(始点)からある点(終点)までの0本以上の経路を探索する経路計算装置であって
基点枝と評価枝の接続関係を格納した経路データベースと、
ネットワークを隣接行列もしくはそれと同等の無向グラフの行列によって表現し、かつ、該行列を記憶した隣接行列データベースと、
経路の方向制約の条件として、各点の識別情報毎に、入力点と1つ以上の出力先候補である出力点との組を記録した方向制約データベースと、
経路計算手段と、
を有し、
経路計算手段は、
経路データベースを参照して始点から終点までの経路上の探索済みの枝に接続されている点“A”(基点枝)を取得する基点枝探索手段と、
隣接行列データベースを参照して、点“A”(基点枝)に隣接する点を探索して点“B”(評価枝)を発見する隣接点探索手段と、
方向制約データベースを参照して、点“A”への入力点を探索済みの枝としたとき、該点“A”からの出力点に点“B”が含まれるか否かを判定し、含まれる場合は、該点“A”(基点枝)と該点“B”(評価枝)の接続関係を経路データベースに格納する方向制約チェック手段と、
を有する。
The present invention (Claim 2) searches for a point adjacent to a point “A” on the route from the start point to the end point, finds a point “B”, and then adjoins the point “B”. When searching for a point, a route calculation device that searches for zero or more routes from a certain point (start point) to a certain point (end point) in a network in which adjacent points of the point “B” are limited by the point “A” there is,
A route database storing the connection relationship between the base branch and the evaluation branch;
An adjacency matrix database representing the network by an adjacency matrix or an equivalent undirected graph matrix, and storing the matrix;
A direction constraint database that records pairs of input points and output points that are one or more output destination candidates for each point of identification information as a condition of route direction constraints,
A route calculation means;
Have
The route calculation means
Base point branch searching means for obtaining a point “A” (base point branch) connected to the searched branch on the route from the start point to the end point with reference to the route database;
An adjacent point search means for searching for a point adjacent to the point “A” (base point branch) by referring to the adjacency matrix database and finding a point “B” (evaluation branch);
With reference to the direction constraint database, when the input point to the point "A" was searched-branches, determines whether include point "B" to the output point from the point "A", contained If the direction constraint checking means for storing the point "a" (base branch) and the point "B" the connection relationship (evaluation branches) in the path database,
Have

また、本発明(請求項3)は、請求項2に記載経路計算装置を構成する各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。   The present invention (Claim 3) is a program for causing a computer to function as each means constituting the route calculation apparatus according to Claim 2.

これにより、ある点"B"において、点"B"に入力してきた方向、ならびに入力方向に基づいて制限される点"B"からの出力方向を管理することができる。   Thereby, at a certain point “B”, the direction input to the point “B” and the output direction from the point “B” restricted based on the input direction can be managed.

上記のように本発明は、一部方向制約のあるネットワークでの経路探索において、無向グラフに対応する隣接行列をベースに探索し、方向制約のチェックを付加したことにより、無向グラフをベースとしているため、隣接行列の演算のメモリ量を抑えたまま、方向性のあるネットワークの経路探索が可能となる。   As described above, the present invention is based on an undirected graph by searching based on an adjacency matrix corresponding to an undirected graph and adding a direction constraint check in a route search in a network with a partially directional constraint. Therefore, it is possible to search for a route in a directional network while suppressing the memory capacity for calculation of the adjacency matrix.

本発明の第1の実施の形態における経路計算装置の構成図である。It is a block diagram of the route calculation apparatus in the 1st Embodiment of this invention. ネットワークトポロジの例とその隣接行列の例である。It is an example of a network topology and its adjacency matrix. 本発明の第1の実施の形態における経路データベースのイメージ例と記憶される経路情報の例である。It is an example of the path | route information memorize | stored in the image example of the path | route database in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における方向制約データベースのデータ構成例である。It is a data structural example of the direction restriction database in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における方向制約データベースのデータ例である。It is a data example of the direction restriction database in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における経路計算装置の経路計算処理のフローチャートである。It is a flowchart of the route calculation process of the route calculation apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 特許文献1の図3に記載された経路探索装置(NRM)の構成図である。It is a block diagram of the route search apparatus (NRM) described in FIG. 本発明の第2の実施の形態における経路探索装置(NRM)の拡張例である。It is an extended example of the route search apparatus (NRM) in the 2nd Embodiment of this invention. 特許文献1の図5に記載されたネットワーク構成リストの一例である。6 is an example of a network configuration list described in FIG. 本発明の第2の実施の形態におけるネットワーク構成リストの拡張例である。It is an example of an expansion of the network configuration list in the second embodiment of the present invention. 特許文献1の図8に記載された利用可能資源リストの例である。FIG. 9 is an example of an available resource list described in FIG. 8 of Patent Document 1. FIG. 本発明の第2の実施の形態における利用可能資源リストの拡張例である。It is an example of an expansion of the available resource list | wrist in the 2nd Embodiment of this invention. 特許文献1の図10に記載された隣接行列の例である。It is an example of the adjacency matrix described in FIG. 本発明の第2の実施の形態における隣接行列の拡張例である。It is an extended example of the adjacency matrix in the 2nd Embodiment of this invention. 特許文献1の図13に記載された経路探索方法である。It is the route search method described in FIG. 本発明の第2の実施の形態における経路探索方法の拡張例である。It is an extended example of the route search method in the 2nd Embodiment of this invention. 方向制約付き既存装置ならびその搭載スイッチの例である。This is an example of an existing device with direction restrictions and its mounted switch. 既存スイッチの方向制約の説明(アド(信号挿入時))である。It is an explanation (add (at the time of signal insertion)) of the direction restriction of the existing switch. 既存スイッチの方向制約の説明(ドロップ(信号分岐時))である。This is an explanation of the direction restriction of an existing switch (drop (during signal branching)). トポロジの例である。It is an example of topology. トポロジ上での実現可能な経路の例である。It is an example of the path | route which can be implement | achieved on topology.

以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
本発明は、ダイクストラ法、ベルマン-フォード法、及び、特許文献1に示す方法などに、経路探索の方向性を管理する機能を付与し、方向の制約に合う経路を探索するものである。
[First Embodiment]
The present invention adds a function for managing the directionality of route search to the Dijkstra method, the Bellman-Ford method, and the method disclosed in Patent Document 1, and searches for a route that meets the direction constraints.

図1は、本発明の第1の実施の形態における経路計算装置の構成を示す。   FIG. 1 shows the configuration of a route calculation apparatus according to the first embodiment of the present invention.

経路計算装置10は、経路計算部11、隣接行列データベース12、経路データベース13、方向制約データベース14を有する。   The route calculation device 10 includes a route calculation unit 11, an adjacency matrix database 12, a route database 13, and a direction constraint database 14.

隣接行列データベース12は、図2に示す隣接行列が格納される。   The adjacency matrix database 12 stores the adjacency matrix shown in FIG.

経路データベース13は、基点枝と評価枝の接続関係が格納される。図3は経路データベース13の例、並びに、経路データベース13上に記憶される経路の例である。始点が「点1」の例である。経路は行毎に記載され、始点から求められた枝が列記される。各行の右端にある枝は基本的に未探索の枝であり、今後の基点枝の候補である。但し、探索済の枝である場合もある。   The route database 13 stores the connection relationship between the base branch and the evaluation branch. FIG. 3 shows an example of the route database 13 and an example of routes stored on the route database 13. In this example, the start point is “Point 1”. The route is described for each row, and branches obtained from the starting point are listed. The branch at the right end of each row is basically an unsearched branch and is a candidate for a future base branch. However, it may be a searched branch.

方向制約データベース14は、図4に示すように点の識別情報毎に入力点と出力点の組からなり、出力点の項目は1つの以上の出力先候補が格納される。具体的には図5に示すようなデータが格納される。方向制約データベース14の見方について、識別情報「4」の点を例として説明する。「点5」から「点4」に入力した場合、「点4」は「点3」もしくは点6と接続できる。また、「点6」から「点4」に入力した場合、「点4」は「点3」と接続できる。   As shown in FIG. 4, the direction constraint database 14 includes a pair of input points and output points for each point identification information, and one or more output destination candidates are stored in the output point item. Specifically, data as shown in FIG. 5 is stored. The way of viewing the direction constraint database 14 will be described by taking the point of the identification information “4” as an example. When “point 5” is input to “point 4”, “point 4” can be connected to “point 3” or point 6. In addition, when “point 6” is input to “point 4”, “point 4” can be connected to “point 3”.

経路計算部11は、隣接行列データベース12を参照し、経路データベース13ネットワークを隣接行列、接続行列、もしくはそれと同等の行列によって表現し、且つ前記行列に基づいてある点(始点)からある点(終点)までの0本以上の経路を探索する経路計算アルゴリズムを有する。   The route calculation unit 11 refers to the adjacency matrix database 12, expresses the route database 13 network by an adjacency matrix, a connection matrix, or a matrix equivalent thereto, and a point (end point) from a point (start point) based on the matrix. And a route calculation algorithm for searching for zero or more routes up to.

図6は、本発明の第1の実施の形態における経路計算装置の経路計算処理のフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart of route calculation processing of the route calculation apparatus according to the first embodiment of the present invention.

ステップ101) まず、経路計算部11は経路データベース13を参照し、これまでに探索された枝(探索済の枝)に接続しており、尚且つ未探索の枝のひとつを選択する。これを「基点枝」の確定とする。開始当初、これまでに探索された枝とは始点だけであり、始点を基点枝として探索を開始する。この時点において、基点枝は探索済みの枝として経路データベース13で管理される。   Step 101) First, the route calculation unit 11 refers to the route database 13 and selects one of the branches that have been connected so far (searched branches) and have not been searched yet. This is defined as “base branch”. At the beginning, the branch searched so far is only the start point, and the search is started with the start point as the base branch. At this time, the root branch is managed in the path database 13 as a searched branch.

但し、基点枝となる未探索の枝がひとつもない場合、探索失敗である。すなわち、始点から終点までを結ぶ経路は存在しないことになる。   However, if there is no unsearched branch as a base branch, the search is unsuccessful. That is, there is no path connecting from the start point to the end point.

ステップ102) 次に、ステップ101において基点枝がある場合は、当該基点枝をメモリ(図示せず)に格納し、経路計算部11は隣接行列データベース12を参照して基点枝からみた未探索の枝の探索を行う。基点枝からみた未探索の枝がない場合、ステップ101に戻って基点枝を探索する。   Step 102) Next, if there is a base branch in Step 101, the base branch is stored in a memory (not shown), and the path calculation unit 11 refers to the adjacency matrix database 12 and has not searched for the base branch. Search for branches. If there is no unsearched branch viewed from the base branch, the process returns to step 101 to search for the base branch.

ステップ103) 一方、未探索の枝を発見した場合(評価枝の確定)、その枝をメモリ(図示せず)に評価枝として格納する。経路計算部11は、方向制約チェック処理として、図4の方向制約データベース14を参照し、メモリ(図示せず)内の基点枝と評価枝の関係を評価する。方向制約の観点から基点枝と評価枝が接続できない場合、経路計算部11は、ステップ102に移行し、再び隣接行列データベース12を参照し、基点枝からみた未探索の枝を探索する。   Step 103) On the other hand, when an unsearched branch is found (determination of an evaluation branch), the branch is stored as an evaluation branch in a memory (not shown). The route calculation unit 11 refers to the direction constraint database 14 in FIG. 4 as the direction constraint check process, and evaluates the relationship between the base branch and the evaluation branch in the memory (not shown). If the base branch and the evaluation branch cannot be connected from the viewpoint of the direction constraint, the path calculation unit 11 proceeds to step 102 and refers to the adjacency matrix database 12 again to search for an unsearched branch viewed from the base branch.

ステップ104) 経路計算部11は、上記のステップ103において、基点枝から評価枝への方向制約の問題がない場合、次に評価枝が終点であるか否かを評価する。評価枝が終点ではない場合はステップ105に移行し、評価枝が終点である場合はステップ106に移行する。   Step 104) If there is no problem of direction restriction from the base branch to the evaluation branch in the above Step 103, the path calculation unit 11 evaluates whether or not the evaluation branch is the end point next. If the evaluation branch is not the end point, the process proceeds to step 105. If the evaluation branch is the end point, the process proceeds to step 106.

ステップ105) 経路計算部11は、基点枝と評価枝の接続関係を経路データベース13に記憶する。   Step 105) The route calculation unit 11 stores the connection relation between the root branch and the evaluation branch in the route database 13.

ステップ106) ステップ104において、評価枝が終点である場合、経路計算部11は基点枝と評価枝の接続関係を経路データベース13に記憶すると共に、その時点で始点から終点までの経路が求まる。   Step 106) When the evaluation branch is the end point in Step 104, the route calculation unit 11 stores the connection relation between the base branch and the evaluation branch in the route database 13 and obtains the route from the start point to the end point at that time.

以上により、方向制約のあるネットワークにおいて始点から終点までの経路を求めることができる。   As described above, a route from the start point to the end point can be obtained in a network with direction restrictions.

例えば、始点「1」かつ終点「6」の経路を探索する場合、方向制約並びに隣接行列の観点から1→5→4→6の経路以外に経路は存在しない。   For example, when searching for a route with the start point “1” and the end point “6”, there are no routes other than the route of 1 → 5 → 4 → 6 from the viewpoint of the direction constraint and the adjacency matrix.

一方、方向制約を考慮することなく隣接行列のみに基づいて経路を計算する場合、図2の隣接行列DB12のトポロジの例から経路候補は以下の4つとなる。   On the other hand, when a route is calculated based only on the adjacency matrix without taking the direction constraint into consideration, there are the following four route candidates from the example of the topology of the adjacency matrix DB12 in FIG.

・経路候補の例
1→5→4→6
1→2→5→4→6
1→2→3→4→6
1→5→2→3→4→6
以上のとおり、方向制約を考慮しない場合、本来は存在しないはずの経路が算出される可能性がある。
・ Example of route candidates 1 → 5 → 4 → 6
1 → 2 → 5 → 4 → 6
1 → 2 → 3 → 4 → 6
1 → 5 → 2 → 3 → 4 → 6
As described above, when the direction constraint is not taken into consideration, there is a possibility that a route that should not exist originally is calculated.

[第2の実施の形態]
本実施の形態は、特許文献1及び第1の実施の形態をベースとした方向制約チェック付き経路計算方法である。
[Second Embodiment]
The present embodiment is a route calculation method with a direction constraint check based on Patent Document 1 and the first embodiment.

図7は、特許文献1の図3に記載された経路探索装置(NRM)の構成を示し、一方、図8は、本発明の第2の実施の形態における経路探索装置(NRM)の拡張例を示す。図8に示すNRMは、図7の構成に、前述の図6のステップ103に相当する機能を有する方向制約チェック部210を追加したものである。   FIG. 7 shows the configuration of the route search apparatus (NRM) described in FIG. 3 of Patent Document 1, while FIG. 8 shows an example of an extension of the route search apparatus (NRM) according to the second embodiment of the present invention. Indicates. The NRM shown in FIG. 8 is obtained by adding a direction constraint check unit 210 having a function corresponding to step 103 of FIG. 6 to the configuration of FIG.

図9は、特許文献1の図5のネットワーク構成リストの例を示している。一方、図10は、本発明の第2の実施の形態におけるネットワーク構成リストの拡張例であり、図9のネットワーク構成リストに、第1の実施の形態の図4の方向制約データベース13の部分を追加したものである。   FIG. 9 shows an example of the network configuration list of FIG. On the other hand, FIG. 10 is an example of expansion of the network configuration list in the second embodiment of the present invention. The network configuration list in FIG. 9 includes the portion of the direction constraint database 13 in FIG. 4 of the first embodiment. It is added.

図11は、特許文献1の図8の利用可能資源リストの例を示している。一方、図12は、本発明の第2の実施の形態における利用可能資源リストの例であり、図11の利用可能資源リストに図10に基づく方向制約データベース13の部分を追加したものである。   FIG. 11 shows an example of the available resource list of FIG. On the other hand, FIG. 12 is an example of the available resource list in the second embodiment of the present invention, in which a portion of the direction constraint database 13 based on FIG. 10 is added to the available resource list of FIG.

図13は、特許文献1の図11の隣接行列の例を示している。一方、図14は、本発明の第2の実施の形態における隣接行列の拡張例であり、図13の隣接行列に図12に基づく方向制約データベース13の部分を追加したものである。   FIG. 13 shows an example of the adjacency matrix of FIG. On the other hand, FIG. 14 is an extension example of the adjacency matrix in the second embodiment of the present invention, in which the part of the direction constraint database 13 based on FIG. 12 is added to the adjacency matrix of FIG.

図15は、特許文献1の図14の経路探索方法の例を示している。一方、図16は、本発明の第2の実施の形態における経路探索方法の拡張例であり、図15の経路探索方法のフローに図6のステップ103の方向制約チェックステップ(ステップ300)を追加したものである。   FIG. 15 shows an example of the route search method of FIG. On the other hand, FIG. 16 is an extended example of the route search method according to the second embodiment of the present invention, and the direction constraint check step (step 300) of step 103 of FIG. 6 is added to the flow of the route search method of FIG. It is a thing.

以上の追加を行うことにより、特許文献1の経路探索方法に方向制約チェックステップを追加することができる。   By performing the above addition, a direction constraint check step can be added to the route search method of Patent Document 1.

上記の第1の実施の形態における図1及び図8に示す構成要素の動作をプログラムとして構築し、経路計算装置、経路探索装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。   The operations of the components shown in FIG. 1 and FIG. 8 in the first embodiment are constructed as a program, installed in a computer used as a route calculation device and a route search device, and executed, or via a network Can be distributed.

また、構築されたプログラムをハードディスクや、フレキシブルディスク、CD−ROM等の可搬記憶媒体に格納し、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。   In addition, the constructed program can be stored in a portable storage medium such as a hard disk, a flexible disk, or a CD-ROM, and can be installed or distributed in a computer.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.

10 経路計算装置
11 経路計算部
12 隣接行列データベース
13 経路データベース
14 方向制約デーベース
100 経路探索装置(NRM)
110 コア部
120 経路探索部
125 通信制御部
130 接続行列作成部
140 経路チェック部
150 コストチェック部
160 リミテーションチェック部
170 データ管理DB
175 通信路制御DB
180 算出経路DB
190 確定経路DB
210 方向制約チェック部
220 方向制約DB
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Route calculation apparatus 11 Path calculation part 12 Adjacency matrix database 13 Path | route database 14 Direction restrictions database 100 Path | route search apparatus (NRM)
110 Core unit 120 Route search unit 125 Communication control unit 130 Connection matrix creation unit 140 Route check unit 150 Cost check unit 160 Limitation check unit 170 Data management DB
175 communication path control DB
180 Calculation path DB
190 Confirmed route DB
210 Direction constraint check unit 220 Direction constraint DB

Claims (3)

始点から終点までの経路上にある点“A”から隣接する点を探索して点“B”を発見し、その後に該点“B”と隣接する点を探索する際、該点“B”の隣接点が点“A”によって制限されるネットワークにおいて、ある点(始点)からある点(終点)までの0本以上の経路を探索する経路計算方法であって
基点枝と評価枝の接続関係を格納した経路データベースと、
ネットワークを隣接行列もしくはそれと同等の無向グラフの行列によって表現し、かつ、該行列を記憶した隣接行列データベースと、
経路の方向制約の条件として、各点の識別情報毎に、入力点と1つ以上の出力先候補である出力点との組を記録した方向制約データベースと、
経路計算手段と、
を有する装置において、
前記経路計算手段が、
前記経路データベースを参照して始点から終点までの経路上の探索済みの枝に接続されている点“A”(基点枝)を取得する基点枝探索ステップと、
前記隣接行列データベースを参照して、前記点“A”(基点枝)に隣接する点を探索して点“B”(評価枝)を発見する隣接点探索ステップと、
前記方向制約データベースを参照して、前記点“A”への入力点を前記探索済みの枝としたとき、該点“A”からの出力点に前記点“B”が含まれるか否かを判定し、含まれる場合は、該点“A”(基点枝)と該点“B”(評価枝)の接続関係を前記経路データベースに格納する方向制約チェックステップと、
を行うことを特徴とする経路計算方法。
When searching for a point “B” by searching for a point adjacent to the point “A” on the path from the start point to the end point, and subsequently searching for a point adjacent to the point “B”, the point “B” A route calculation method for searching for zero or more routes from a certain point (starting point) to a certain point (ending point) in a network in which adjacent points of A are limited by the point “A” ,
A route database storing the connection relationship between the base branch and the evaluation branch;
An adjacency matrix database representing the network by an adjacency matrix or an equivalent undirected graph matrix, and storing the matrix;
A direction constraint database that records pairs of input points and output points that are one or more output destination candidates for each point of identification information as a condition of route direction constraints,
A route calculation means;
In a device having
The route calculation means
A base branch search step for obtaining a point “A” (base branch) connected to a searched branch on the path from the start point to the end point with reference to the path database;
An adjacent point search step of searching for a point adjacent to the point “A” (base point branch) by referring to the adjacency matrix database and finding a point “B” (evaluation branch);
Whether or not the point “B” is included in the output point from the point “A” when the input point to the point “A” is the searched branch with reference to the direction constraint database. If it is determined and included, the direction constraint check step of storing the connection relationship between the point “A” (base point branch) and the point “B” (evaluation branch) in the route database;
A route calculation method characterized by:
始点から終点までの経路上にある点“A”から隣接する点を探索して点“B”を発見し、その後に該点“B”と隣接する点を探索する際、該点“B”の隣接点が点“A”によって制限されるネットワークにおいて、ある点(始点)からある点(終点)までの0本以上の経路を探索する経路計算装置であって
基点枝と評価枝の接続関係を格納した経路データベースと、
ネットワークを隣接行列もしくはそれと同等の無向グラフの行列によって表現し、かつ、該行列を記憶した隣接行列データベースと、
経路の方向制約の条件として、各点の識別情報毎に、入力点と1つ以上の出力先候補である出力点との組を記録した方向制約データベースと、
経路計算手段と、
を有し、
前記経路計算手段は、
前記経路データベースを参照して始点から終点までの経路上の探索済みの枝に接続されている点“A”(基点枝)を取得する基点枝探索手段と、
前記隣接行列データベースを参照して、前記点“A”(基点枝)に隣接する点を探索して点“B”(評価枝)を発見する隣接点探索手段と、
前記方向制約データベースを参照して、前記点“A”への入力点を前記探索済みの枝としたとき、該点“A”からの出力点に前記点“B”が含まれるか否かを判定し、含まれる場合は、該点“A”(基点枝)と該点“B”(評価枝)の接続関係を前記経路データベースに格納する方向制約チェック手段と、
を有することを特徴とする経路計算装置。
When searching for a point “B” by searching for a point adjacent to the point “A” on the path from the start point to the end point, and subsequently searching for a point adjacent to the point “B”, the point “B” In a network in which adjacent points of A are limited by a point “A”, a route calculation device that searches for zero or more routes from a point (start point) to a point (end point) ,
A route database storing the connection relationship between the base branch and the evaluation branch;
An adjacency matrix database representing the network by an adjacency matrix or an equivalent undirected graph matrix, and storing the matrix;
A direction constraint database that records pairs of input points and output points that are one or more output destination candidates for each point of identification information as a condition of route direction constraints,
A route calculation means;
Have
The route calculation means includes
Base point branch searching means for obtaining a point “A” (base point branch) connected to the searched branch on the route from the start point to the end point with reference to the route database;
An adjacent point searching means for searching for a point adjacent to the point “A” (base branch) and finding a point “B” (evaluation branch) with reference to the adjacency matrix database;
Whether or not the point “B” is included in the output point from the point “A” when the input point to the point “A” is the searched branch with reference to the direction constraint database. If it is determined and included, the direction constraint check means for storing the connection relation between the point “A” (base branch) and the point “B” (evaluation branch) in the route database;
A route calculation apparatus comprising:
請求項2に記載経路計算装置を構成する各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。 The program for functioning a computer as each means which comprises the path | route calculation apparatus of Claim 2.
JP2010117818A 2010-05-21 2010-05-21 Route calculation method, apparatus and program Active JP5506538B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010117818A JP5506538B2 (en) 2010-05-21 2010-05-21 Route calculation method, apparatus and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010117818A JP5506538B2 (en) 2010-05-21 2010-05-21 Route calculation method, apparatus and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011249885A JP2011249885A (en) 2011-12-08
JP5506538B2 true JP5506538B2 (en) 2014-05-28

Family

ID=45414654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010117818A Active JP5506538B2 (en) 2010-05-21 2010-05-21 Route calculation method, apparatus and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5506538B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5467060B2 (en) * 2011-01-06 2014-04-09 日本電信電話株式会社 Parallel resource search method, apparatus and program
CN110319845B (en) * 2018-03-30 2024-01-09 日本电气株式会社 Method, device and system for determining reachable path between two points

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06303233A (en) * 1993-04-15 1994-10-28 Mitsubishi Electric Corp Selection method for route of network
JP3676713B2 (en) * 2001-09-12 2005-07-27 三菱電機株式会社 Route search device
JP4621228B2 (en) * 2007-05-31 2011-01-26 日本電信電話株式会社 Route searching method, apparatus and program in multi-layer network

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011249885A (en) 2011-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105765576B (en) Processing search queries using data structures
EP2911351B1 (en) Method and device for updating a routing search tree
US10404576B2 (en) Constrained shortest path determination in a network
JP5391322B2 (en) Route calculation method, program, and calculation device
US9674083B2 (en) Path calculation order deciding method, program and calculating apparatus
CN111984732B (en) Method, node and blockchain network for implementing decentralization search on blockchain
JP5506538B2 (en) Route calculation method, apparatus and program
CN104268176A (en) Recommendation method and system based on search keyword
CN109429117A (en) Route selection method and equipment
CN106034266B (en) Optical route generation method and device
US20130054834A1 (en) Route search device, route search method, and route search program
JP2012015837A (en) Path calculation device, data transfer device, path calculation method, data transfer method and program
JP5383776B2 (en) Graph index update device
CN106709045B (en) Node selection method and device in distributed file system
US20170111262A1 (en) Route search apparatus and route search method
US20160321575A1 (en) Scoring entries in a repository of business process models to facilitate searching
JP5748363B2 (en) Communication path design apparatus, communication path design method, and communication path design program
JP5429292B2 (en) Route search method and node device
US20130302026A1 (en) Apparatus and method for searching a communication network including an asymmetry node for a route
JP6084894B2 (en) Route search apparatus and program for communication network
JP4479601B2 (en) Multicast route calculation method and apparatus, program, and storage medium storing program
JP5885257B2 (en) Network system, node, network management method, and program
JP5001996B2 (en) Route calculation apparatus, route calculation method and program
KR100792307B1 (en) Maximal Frequent Search Path Pattern Extracting System
JP4724219B2 (en) Shortest path calculation device, shortest path calculation method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130131

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20131001

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131022

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140311

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5506538

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150