JP5509322B2 - 波長分割多重ネットワーク経路検索方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は光通信分野に関し、特に、波長分割多重ネットワーク経路検索方法及びシステムに関する。

高速伝送ネットワークの発展に従い、光通信は傾向になる。波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing：ＷＤＭ）技術はコンバイナを用いて送信端で波長の異なる信号搬送波を合併し、そして一本の光ファイバへ送り込んで伝送する。受信側で別のスプリッタがこれらの異なる信号の光搬送波を分離する。ベアラサービスのために、波長分割のネットワーク管理システムはまず装置リソース、及びその間の光ファイバ接続又は交差接続に応じて利用可能な経路を検索する。装置リソースは搬送波の伝送プロセスに各種類の機能を完成する各種類のシングルボード及びこれらのシングルボードを収納する各種類の波長分割ネットワークユニットである。光ファイバ接続がネットワークユニット内接続及びネットワークユニット間接続に分けられる。ネットワークユニット内接続は同一なネットワークユニットに位置する異なるシングルボード間の接続であり、ネットワークユニット間接続は異なるネットワークユニットに位置する異なるシングルボード間の接続である。交差接続は特に２つの交差シングルボードにそれぞれに属するバックプレーンポートの間に配置された交差関係を指摘する。各シングルボードの内部にいずれも光が通る方向が設計され、即ち、光があるポートから入ると、規則に応じて特定の１つ又はいくつかのポートから出るようになり、このようなシングルボードの設計に応じてアブストラクトされた規則は一般的に対向端ポート規則と称する。各種類のシングルボード間も特定の接続規則を有し、即ち、所定の２つのシングルボードとしては、両者のボートタイプに応じて、光ファイバ接続を確立する時、前に位置するシングルボードがどの出力ポートを用いるか、及び後に位置するシングルボードがどの入力ポートを用いるかことが決められる。

ボード間の接続規則に応じて光ファイバ接続を確立し、さらにシングルボードの対向端ポート規則に応じて、ネットワーク管理システムはサービスのために複数の経路を検索することができる。しかしながら、各種類のシングルボードの接続規則はそれぞれ異なっていて、且つある接続規則が複雑であり、やや不注意すると、接続の確立が間違う可能性があり、検出された経路が間違って、搬送波が経路に従ってサービスを目的端に送信することができない。

本発明において解決しようとする技術問題は、ノードの有効性を効率的に且つ十分に判断する波長分割多重ネットワーク経路検索方法及び当該方法に基づいて実現されたシステムを提供する。

本発明の技術問題は以下の技術的なスキームに応じて解決される。

波長分割多重ネットワーク経路検索方法であって、
ネットワークユニット間の接続に応じて、サービスのソースネットワークユニットから宛先ネットワークユニットまでの間にネットワークユニットリンクリストを検索するステップＡと、
ネットワークユニットリンクリストに対してポート検索を行い、そして検出されたノードに対して有効性チェックを行い、無効ノードに対して当該ノードから続いて検索しないようになるステップＢと、
検出された経路のトポロジー構造データに応じて、すべて可能な経路リンクリストを整理するステップＣとを含む。

ステップＢにはノードに対して有効性チェックを行うことは、具体的には、波長、周波数帯、動作／保護属性、分岐回路番号、タイムスロット、サービスタイプにおける各項目がマッチするかをチェックすることを介して実現される。

ステップＢには検出されたノードが既に確立された経路と衝突するかをチェックし、衝突が存在するノードに対して、当該ノードから続いて検索しないようになるプロセスを更に含む。

ステップＡはネットワークユニットリンクリストに対して予め定まれた規則に応じて複数のサブセグメントに分割することを更に含み、ステップＢは複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うプロセスを更に含む。

ステップＢには複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うことは、具体的に、各サブセグメントのためにそれぞれ１つの検索スレッドを生成し、各サブセグメントの検索スレッドがパラレル実行することを介して実現される。

ステップＣの後には、ステップＣにおいてすべて可能な経路において各経路におけるすべての接続中断の発生回数を計算し、そして計算結果を返すステップを更に含む。

ステップＣの後には、ステップＣにおいてすべて可能な経路において各経路における多重バケットリソースの利用率を計算し、そして計算結果を返すステップを更に含む。

波長分割多重ネットワーク経路検索システムであって、
第１の検索モジュール、第２の検索モジュール及び経路生成モジュールを含み、
前記第１の検索モジュールは、ネットワークユニット間接続に応じて、サービスのソースネットワークユニットから宛先ネットワークユニットまでの間にネットワークユニットリンクリストを検索することに用いられ、
前記第２の検索モジュールは、ネットワークユニットリンクリストに対してポート検索を行い、そして検出されたノードに対して有効性チェックを行い、無効ノードに対して当該ノードから続いて検索しないようになることに用いられ、
前記経路生成モジュールは、検出された経路トポロジー構造データに応じて、すべて可能な経路リンクリストを整理することに用いられる。

前記ノードの有効性チェックは具体的に、波長、周波数帯、動作／保護属性、分岐回路番号、タイムスロット、サービスタイプにおける各項目がマッチするかどうかをチェックすることを含む。

前記第２の検索モジュールは、検出されたノードが既に確立された経路と衝突するかをチェックし、衝突が存在するノードに対して、当該ノードから続いて検索しないようになることに更に用いられる。

前記第１の検索モジュールは、ネットワークユニットリンクリストに対して予め定まれた規則に応じて、複数のサブセグメントに分割するためのサブセグメント分割ユニットを含み、前記第２の検索モジュールは、複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うためのサブセグメント検索ユニットを含む。

前記サブセグメント検索ユニットは各サブセグメントのためにそれぞれ１つの検索スレッドを生成し、各サブセグメントの検索スレッドがパラレル実行することに更に用いられる。

本発明は従来技術に比べて、有益な効果を以下のとおり有する。

１．本発明は、まずネットワークユニットリンクリストを検索し、そしてネットワークユニットリンクリストに対してポートまでの詳細検索を行い、そしてノードの有効性をチェックし、無効ノードに対してその後の検索を続いて行わないようになり、ノードの有効性を十分に判断した上で、検索効率を向上させた。

２．本発明のノードの有効性のチェックは波長、周波数帯、動作／保護属性、分岐回路番号、タイムスロット、サービスタイプについてマッチチェックに関し、従来技術に有効性チェックに対して不十分の問題を解決し、経路検索の精確性を向上させた。

３．本発明は更にノードが既に確立された経路と衝突するかをチェックし、正確性と合理性を向上させ、通常サービスが異常中断するリスクを低減し、ネットワーク動作の安定性を向上させた。

４．本発明は検出されたネットワークユニットリンクリストをサブセグメントに分割して、そして各サブセグメントの検索プロセスを確立し、複数スレッドをパラレル実行し、複雑なネットワークの経路検索の効率を大幅に向上させた。

５．本発明は更に各経路の接続中断の発生歴史情報及び多重バケットリソースの利用率情報を提供し、伝送サービスに適当な経路を便利に選択し、サービスネットワークのキャリー能力を向上させた。

本発明に係るシステムの実施形態構造を示す図である。 本発明に係るシステムのもう一つの実施形態構造を示す図である。 本発明に係る方法の具体的な実施形態のフローチャートである。 本発明に係る方法の具体的な実施形態の複数スレッドでパラレル検索するフローチャートである。 本発明に係る方法の具体的な実施形態の経路において多重バケット利用率を計算するフローチャートである。

関連技術において各種類のシングルボードの接続規則がそれぞれ異なり且つ複雑なため、間違い接続を容易に確立すること及び間違い経路を検出することをもたらすことで、搬送波が経路に従ってサービスを目的端に送信することができない問題を考慮し、本発明に係る実施形態によって、波長分割多重ネットワーク経路検索スキームが提供された。当該スキームの処理ステップはネットワークユニット間の接続に応じて、サービスのソースネットワークユニットから宛先ネットワークユニットまでの間にネットワークユニットリンクリストを検索するステップＡと、ネットワークユニットリンクリストに対してポート検索を行い、そして検出されたノードに対して有効性チェックを行い、無効ノードに対して当該ノードから続いて検索しないようになるステップＢと、検出された経路のトポロジー構造データに応じて、すべて可能な経路リンクリストを整理するステップＣとを含む。

なお、矛盾しない状況で、本出願における実施形態及び実施形態の特徴は、相互に組合わせることができる。以下に、図面を参照しながら、実施形態とともに、詳しく説明する。

以下の実施形態では、図面のフローチャートに示されたステップが、コマンド実行可能なコンピュータシステム（例えば、コンピュータ群）において実行されてもよく、且つフローチャートにおいて論理的な順序が示されたとしても、ある状況では、前記順序と異なる順序で、示されたあるいは説明されたステップを実行することができる。

以下、具体的な実施形態を用いて、図面を参照しながら、本発明を詳しく説明する。

本発明に係る実施形態の波長分割多重ネットワーク経路検索システムであって、一つの実施形態について、図１は本発明に係るシステムの実施形態構造を示す図である。図１に示すように、当該システムは、第１の検索モジュール、第２の検索モジュール及び経路生成モジュールを含む。

第１の検索モジュールは、ネットワークユニット間接続に応じて、サービスのソースネットワークユニットから宛先ネットワークユニットまでの間にネットワークユニットリンクリストを検索することに用いられ、第２の検索モジュールはネットワークユニットリンクリストに対してポート検索を行い、そして検出されたノードに対して有効性チェックを行い、無効ノードに対して当該ノードから続いて検索しないようになることにも用いられ、経路生成モジュールは検出された経路トポロジー構造データに応じて、すべて可能な経路リンクリストを整理することに用いられる。

ここで、ノードの有効性チェックの内容は具体的に、波長、周波数帯、動作／保護属性、分岐回路番号、タイムスロット、サービスタイプにおける各項目がマッチするかどうかをチェックすることを含む。

第２の検索モジュールは検出されたノードが既に確立された経路と衝突するかをチェックし、衝突が存在するノードが当該ノードから続いて検索しないようになることにも用いられる。

図２は本発明に係るシステムのもう一つの実施形態構造を示す図である。図２に示すように、上記した実施形態の上で、第１の検索モジュールは、ネットワークユニットリンクリストに対して予め定まれた規則に応じて複数のサブセグメントに分割するためのサブセグメント分割ユニットを更に含み、第２の検索モジュールは、複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うためのサブセグメント検索ユニットを更に含む。

ここで、予め定まれた規則はネットワークユニットが隣接し且つタイプが同一であることを含む。

サブセグメント検索ユニットは各サブセグメントのためにそれぞれ１つの検索スレッドを生成し、各サブセグメントの検索スレッドがパラレル実行することにも用いられる。

本発明のシステムは、すべて可能な経路において各経路におけるすべて接続中断の発生歴史回数を計算し、そして計算結果を返すための中断情報モジュールを更に含んでもよい。

本発明のシステムは、すべて可能な経路において各経路における多重バケットリソースの利用率を計算し、そして計算結果を返すための多重情報モジュールを更に含んでもよい。

本発明に係る波長分割多重ネットワーク経路検索方法であって、一つの具体的な実施形態は以下のステップを含む。

ステップＡにおいては、ネットワークユニット間の接続に応じて、サービスのソースネットワークユニットから宛先ネットワークユニットまでの間にネットワークユニットリンクリストを検索する。

ステップＢにおいては、ネットワークユニットリンクリストに対してポート検索を行い、そして検出されたノードに対して有効性チェックを行い、無効ノードに対して当該ノードから続いて検索しないようになる。

ステップＣにおいては、検出された経路のトポロジー構造データに応じて、すべて可能な経路リンクリストを整理する。

ここで、有効性チェックは、具体的に、波長、周波数帯、動作又は保護属性、分岐回路番号、タイムスロット、サービスタイプにおける各項目がマッチするかをチェックする。

ステップＢには、検出されたノードが既に確立された経路と衝突するかをチェックし、衝突が存在するノードに対して当該ノードから続いて検索しないようになるプロセスを更に含む。

ステップＡはネットワークユニットリンクリストに対して予め定まれた規則に応じて複数のサブセグメントに分割することを更に含み、ステップＢは複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うプロセスを更に含む。

予め定められた規則はネットワークユニットが隣接し且つタイプが同一であることを含む。

本実施形態において、ステップＢが複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うことは複数スレッド方法を用いて、即ち各サブセグメントのためにそれぞれ１つの検索スレッドを生成し、各サブセグメントの検索スレッドがパラレル実行し、検索効率を向上させる。

ステップＣの後には、すべて可能な経路において各経路におけるすべての接続中断の発生歴史回数を計算し、そして計算結果を返すステップを更に含む。

ステップＣの後はステップＣのすべて可能な経路において各経路における多重バケットリソースの利用率を計算し、そして計算結果を返すステップを更に含む。

本発明に係る方法のもう一つの実施形態に対して、図３は本発明に係る方法の具体的な実施形態のフローチャートである。図３に示すように、そのプロセスは以下のステップを含む。

ステップ３０１においては、ネットワークユニット間接続に応じて、サービスのソースネットワークユニットから宛先ネットワークユニットまでのネットワークユニットレベル接続を検索し、一級ネットワークユニットリンクリストを形成する。

ステップ３０２においては、一級ネットワークユニットリンクリストを、隣接し且つネットワークユニットタイプが同一の基準に基づいて、複数のバケットに分割し、複数の二級ネットワークユニットリンクリストを形成する。

ステップ３０３においては、各バケットネットワークユニットのために１つの検索スレッドを生成し、ポートのサブ経路までの詳細検索を複数スレッドでパラレル実施する。

ステップ３０４においては、検出された経路トポロジー構造データに応じて、すべて可能な経路リンクリストを整理する。

ステップ３０５においては、各経路におけるすべての接続中断の発生歴史回数を計算する。

ステップ３０６においては、各経路の多重バケットリソースの利用率を計算する。

ステップ３０７においては、検出されたすべて可能な経路、及びその中断情報と多重バケット利用率情報を返す。

ここで、ステップ３０３が、ポートのサブ経路までの詳細検索を複数スレッドでパラレル実施するプロセスについては、図４は本発明に係る方法の具体的な実施形態の複数スレッドでパラレル検索するフローチャートである。図４に示すように、以下のステップを更に含む。

ステップ４０１においては、各二級ネットワークユニットリンクリストに１つの検索スレッドを生成し、各スレッドがパラレルしてステップ４０２に進み、ここで、サブ経路の一番目の入力ポートはサブ経路のソースポートであり、サブ経路の最後の１つの出力ポートはサブ経路の宛先ポートである。

ステップ４０２においては、当該ポートリンクリストにおける一番目のポートを取得する。

ステップ４０３においては、当該ポートが終了ポートであるかを判断し、当該ポートが終了ポートではない場合ステップ４０４に移転し、当該ポートが終了ポートである場合ステップ４１５に移転する。

ステップ４０４においては、当該ポートリンクリストにおけるポートに対して次のノードリンクリストを再帰計算するループが終了するかを判断し、終了しない場合ステップ４０５に移転し、既に終了した場合ステップ４１５に移転する。

ステップ４０５においては、ポート方向を判断し、受信ポートである場合、ステップ４０６に移転し、受信ポートではない場合ステップ４０７に移転する。

ステップ４０６においては、当該シングルボードの対向端ポート規則に応じて、且つ既に確立された当該経路と衝突するかを計算し、最後にすべての可能な次のノードを取得し、ステップ４１０に移転する。

ステップ４０７においては、ポートが送信ポートであるかを判断し、前記ポートが送信ポートではない場合ステップ４０８に移転し、前記ポートが送信ポートである場合ステップ４０９に移転する。

ステップ４０８においては、当該ポート方向は両方向又は任意方向であり、当該ポートと経路トポロジー構造においてその前向きポートとは同一なシングルボードに属するかを判断し、同一なシングルボードに属する場合、現在には送信状態であることを示し、ステップ４０９に移転し、同一なシングルボードに属しない場合、現在には受信状態であることを示し、ステップ４０６に移転する。

ステップ４０９においては、当該ポートの光ファイバ接続又は交差接続に応じて、他の接続端のポートのノード情報を取得し、そして既に確立された当該経路と衝突するかを計算する。

ステップ４１０においては、次のノードリンクリストにおける一番目のノードを取得する。

ステップ４１１においては、ノードの有効性を判断し、有効性の判断は、即ち、ノードの波長、周波数帯、動作／保護属性、分岐回路番号、タイムスロット、サービスタイプ情報が前のノードに一致するかを判断して、一致しない場合、当該ノードが無効であり、ステップ４１３に移転し、一致する場合、当該ノードが有効であり、ステップ４１２に移転する。

ステップ４１２においては、終了ポートであるかを判断し、終了ポートではない場合ステップ４０４に移転し、終了ポートである場合ステップ４１３に移転する。

ステップ４１３においては、ノードを完全に取得しているかを判断し、ノードを完全に取得していない場合ステップ４１４に移転し、ノードを完全に取得している場合ステップ４０４に移転する。

ステップ４１４においては、次のノードを取得し、ステップ４１１に移転する。

ステップ４１５においては、ポートを完全に取得しているかを判断し、ポートを完全に取得していない場合ステップ４１６に移転し、ポートを完全に取得している場合プロセスを終了させる。

ステップ４１６においては、次のノードを取得し、ステップ４０３に移転する。

ステップ３０６において、経路の多重バケットリソース利用率を計算し、図５は本発明に係る方法の具体的な実施形態の経路において多重バケット利用率を計算するフローチャートである。図５に示すように、以下のステップを含む。

ステップ５０１においては、経路における多重バケットを見つけ、経路のすべてのポートに対してトラバーサルを行い、最後の１つのＯＭＳ（光多重セクション層）端末類の出力ポートから、即ち多重バケットリソースのソースポートから記録し、一番目のＯＭＳ端末類の入力ポートまで、記録されたこれら順序付けられたポートリンクリストは経路の多重バケットである。

ステップ５０２においては、この多重バケットの全帯域幅を計算し、多重バケットのソースシングルボードを取得し、非カスケードボードである場合、シングルボード属性から帯域幅を直接に取得し、カスケードボードである場合、このシングルボードから接続の逆方向に従って前へ検索し、異なるタイプのシングルボードが現れるまでに、同じタイプのシングルボードに対して帯域幅を蓄積して、この蓄積された値はこの多重バケットの全帯域幅であり、Ｂａｎｄと表す。

ステップ５０３においては、シングルボード間の接続とシングルボード対向端ポート規則とに応じて、サービス端末シングルボードを見つけるまでに多重バケットのソースポートに従って前へ検索し、最後に多重バケットのソースポートに連通するサービス端末ボートの数を取得し、これら端末ボートの中心周波数／波長を検索し、そして異なる波長の数を統計して、Ｏｃｃｕｐｉｅｄと記し、この値はこの多重バケットの利用チャンネル数である。

ステップ５０４においては、この多重バケットを通るすべてサービスの数を計算し、Ｕｓｅｄと表す。ある接続にサービスが通じないため、この多重バケットに通じても実際にサービスをキャリーしない接続が冗長になり、これら冗長は、現在には利用待ちネットワークソースが十分にあることをユーザーに提示することができる。

ステップ５０５においては、多重バケットの利用率Ｏ＝Ｏｃｃｕｐｉｅｄ×１００％／Ｂａｎｄ、及び冗長度Ｒ＝（Ｏｃｃｕｐｉｅｄ−Ｕｓｅｄ）×１００％／Ｂａｎｄを計算する。

ステップ５０６においては、経路、及びその多重バケット利用率及び多重バケット冗長度を返す。

明らかに、本分野の当業者が了解すべきなのは、上記本発明の各モジュール又は各ステップが汎用の計算装置で実現できて、それらが単一の計算装置に集中してもよく、或いは複数の計算する装置で組み立てるネットワークに配布されてもよく、選択的に、それらが、計算装置で実行可能のプログラムコードで実現でき、よって、それらを記憶装置に記憶され計算装置で実行してもよく、或いは、それらについてそれぞれ各集積回路モジュールを作成してもよく、それらの中に複数のモジュール又はステップを単一の集積回路モジュールを作成して実現してもよい。本発明がいかなる特定されたハードウェアとソフトウェアの組み合わせに制限されない。

以上は、本発明の最適的な実施例に過ぎなく、本発明を制限せず、本分野の当業者に対して、本発明が各種類の変更と変化がある。本発明の主旨精神と原則以内に、いかなる改修、同等入れ替わり、改良等が、本発明の保護範囲以内に含まれるべきである。

Claims (10)

1. 波長分割多重ネットワーク経路検索方法であって、
   ネットワークユニット間の接続に応じて、サービスのソースネットワークユニットから宛先ネットワークユニットまでの間にネットワークユニットリンクリストを検索するステップＡと、
   ネットワークユニットリンクリストに対してポート検索を行い、そして検出されたノードに対して有効性チェックを行い、無効ノードに対して当該ノードから続いて検索しないようになるステップＢと、
   検出された経路のトポロジー構造データに応じて、すべて可能な経路リンクリストを整理するステップＣとを含み、
   前記ノードはネットワークユニットであり、
   ステップＢにはノードに対して有効性チェックを行うことは、具体的には、波長、周波数帯、動作／保護属性、分岐回路番号、タイムスロット、サービスタイプにおける各項目がマッチするかをチェックすることを介して実現されることを特徴とする前記検索方法。
2. ステップＢには検出されたノードが既に確立された経路と衝突するかをチェックし、衝突が存在するノードに対して、当該ノードから続いて検索しないようになるプロセスを更に含むことを特徴とする
   請求項１に記載の方法。
3. ステップＡはネットワークユニットリンクリストに対して予め定められた規則に応じて複数のサブセグメントに分割することを更に含み、ステップＢは複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うプロセスを更に含むことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の方法。
4. ステップＢにおいて複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うことは、具体的に、各サブセグメントのためにそれぞれ１つの検索スレッドを生成し、各サブセグメントの検索スレッドがパラレル実行することを介して実現されることを特徴とする
   請求項３に記載の方法。
5. ステップＣの後には、ステップＣにおいてすべて可能な経路において各経路におけるすべての接続中断の発生回数を計算し、そして計算結果を返すステップを更に含むことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の方法。
6. ステップＣの後には、ステップＣにおいてすべて可能な経路において各経路における多重バケットリソースの利用率を計算し、そして計算結果を返すステップを更に含むことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の方法。
7. 波長分割多重ネットワーク経路検索システムであって、
   第１の検索モジュール、第２の検索モジュール及び経路生成モジュールを含み、
   前記第１の検索モジュールは、ネットワークユニット間接続に応じて、サービスのソースネットワークユニットから宛先ネットワークユニットまでの間にネットワークユニットリンクリストを検索することに用いられ、
   前記第２の検索モジュールは、ネットワークユニットリンクリストに対してポート検索を行い、そして検出されたノードに対して有効性チェックを行い、無効ノードに対して当該ノードから続いて検索しないようになることに用いられ、
   前記経路生成モジュールは、検出された経路トポロジー構造データに応じて、すべて可能な経路リンクリストを整理することに用いられ、
   前記ノードはネットワークユニットであり、
   前記ノードの有効性チェックは具体的に、波長、周波数帯、動作／保護属性、分岐回路番号、タイムスロット、サービスタイプにおける各項目がマッチするかどうかをチェックすることを含むことを特徴とする前記検索システム。
8. 前記第２の検索モジュールは、検出されたノードが既に確立された経路と衝突するかをチェックし、衝突が存在したノードに対して、当該ノードから続いて検索しないようになることを特徴とする
   請求項７に記載のシステム。
9. 前記第１の検索モジュールは、ネットワークユニットリンクリストに対して予め定められた規則に応じて、複数のサブセグメントに分割するためのサブセグメント分割ユニットを含み、前記第２の検索モジュールは、複数のサブセグメントに対してそれぞれポート検索を行うためのサブセグメント検索ユニットを含むことを特徴とする
   請求項７又は８に記載のシステム。
10. 前記サブセグメント検索ユニットは各サブセグメントのためにそれぞれ１つの検索スレッドを生成し、各サブセグメントの検索スレッドがパラレル実行することに更に用いられることを特徴とする
    請求項９に記載のシステム。

Images