JP5565577B2 - Traffic accommodation design method in variable bandwidth communication system - Google Patents
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Description
本発明は、帯域可変通信システムにおけるトラヒック需要の収容設計方法に係り、特に、光パスの経路での光信号品質劣化に応じて、伝送可能かつスペクトル帯域が狭い変調フォーマットを選択して光パスを送受信し、光パスが通過する区間の通過可能な周波数帯域を前記光パスの帯域に合わせて変更する帯域可変通信装置を用いたシステムにおいて、発生するトラヒック需要を准最適に収容設計する方法に関する。 The present invention relates to a method for accommodating traffic demand in a variable bandwidth communication system, and in particular, selects an optical path by selecting a modulation format that can be transmitted and has a narrow spectral band in accordance with optical signal quality degradation in the optical path. The present invention relates to a method of accommodating and designing the traffic demand generated in a suboptimal manner in a system using a variable bandwidth communication apparatus that transmits and receives and changes the passable frequency band of a section through which an optical path passes in accordance with the band of the optical path.
現在のバックボーンネットワークを支える光パス網は主に、波長多重伝送装置、光アド・ドロップ装置、及び光クロスコネクト装置などの光通信装置群と、それらを接続する光ファイバなどの伝送路群、及び伝送路を経由して光通信装置間を接続する波長などのパス群によって構成される。特に、光パス網の端から端までの光通信装置間を中継区間における光信号の再生中継処理なくパスで接続するためのトランスペアレント型光パス網の研究開発が注目を浴びている。 The optical path network that supports the current backbone network is mainly a group of optical communication devices such as a wavelength division multiplexing transmission device, an optical add / drop device, and an optical cross-connect device, and a transmission path group such as an optical fiber that connects them, and It is configured by a path group such as a wavelength for connecting optical communication apparatuses via a transmission path. In particular, research and development of a transparent optical path network for connecting optical communication apparatuses from end to end of an optical path network by a path without optical signal regenerative processing in a relay section is attracting attention.
従来のトランスペアレント型光パス網のトラヒック収容設計方法について説明する。 A traffic accommodation design method for a conventional transparent optical path network will be described.
図11は、従来のリング型光パス網の一例を示している。当該光パス網は光通信装置201〜208を有する。各光通信装置201〜208は、図12に示したように、主に、主信号の送信機能を備えた送信部211と受信機能を備えた受信部212、波長合分波器や光スイッチなどを備えた経路交換部213、及び、制御部(図示せず)によって構成される(例えば、非特許文献1参照)。
FIG. 11 shows an example of a conventional ring type optical path network. The optical path network includes optical communication devices 201-208. As shown in FIG. 12, each of the
また、光パスの入口側の光通信装置は、送信部211においてクライアントから送られた電気信号を光信号に変換して出力し、経路交換部213において出力した光パスの宛先を適当に切り替える。また、光パスの出口側の光通信装置は、経路交換部213において光パスの宛先を受信部212へ切り替えて、受信部212において光信号を電気信号に変換する。中継側の光通信装置は、光パス毎に経路を切り替える。
The optical communication device on the entrance side of the optical path converts the electrical signal sent from the client into an optical signal in the
上記のような光通信方法は、中継区間の光通信装置群の電気信号処理を削減するため、光パス網の経済化、省スペース化及び省電力化を実現すると期待されている。 The optical communication method as described above is expected to realize economic, space and power savings of the optical path network in order to reduce the electrical signal processing of the optical communication device group in the relay section.
一方、近年、多値で光変調することで光信号の周波数利用効率の向上を図る研究開発が盛んに行われており(例えば、非特許文献2参照)、光ファイバ内の限られた波長資源(周波数資源)のさらなる有効利用が期待されている。 On the other hand, in recent years, research and development for improving the frequency utilization efficiency of an optical signal by performing optical modulation with multiple values has been actively carried out (for example, see Non-Patent Document 2), and limited wavelength resources in an optical fiber. Further effective use of (frequency resources) is expected.
しかしながら、これまでの光パス網では、全ての長さの光パスが、最長光パスにおける光信号品質劣化量に対して伝送可能な変調方式を用いていた。 However, in the conventional optical path network, a modulation scheme is used in which all length optical paths can be transmitted with respect to an optical signal quality degradation amount in the longest optical path.
図13は、各種変調方式とSNR(Signal to Noise Ratio)ペナルティの関係を示している。PSK(Phase Shift Keying),QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)の多値数の低い変調方式の場合は、SNRペナルティは小さいため長距離やノード数の多い光パスでの転送に適している。一方、8PSK,16QAM,64QAMのように多値数が高くなるほどSNRペナルティが増加するため伝送距離や転送できるノード数が低減する。 FIG. 13 shows the relationship between various modulation schemes and SNR (Signal to Noise Ratio) penalties. In the case of a modulation scheme with a low multi-level number such as PSK (Phase Shift Keying) and QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), the SNR penalty is small, so that it is suitable for transmission on an optical path having a long distance and a large number of nodes. On the other hand, since the SNR penalty increases as the multi-value number increases as in 8PSK, 16QAM, and 64QAM, the transmission distance and the number of nodes that can be transferred are reduced.
従って、従来の光パス網では、最長光パスにおけるOSNR(Optical SNR)劣化や非線形光学効果の影響等による光信号品質劣化量に対して伝送可能となるように、SNRペナルティが小さなPSKまたはQPSK等の多値数の低い変調方式を用いていた。そのため、短い光パス(例えば、図11の光パスA)に対しても、最長光パス(例えば、図11の光パスB)と同様に多値数の低い変調方式(QPSK)に必要な広いスペクトル帯域を使用することになり、殆どの光パスにおいて過剰なスペクトル帯域の割り当てを行っていた。 Therefore, in the conventional optical path network, PSK or QPSK with a small SNR penalty is used so that transmission is possible with respect to the amount of optical signal quality degradation due to the influence of OSNR (Optical SNR) degradation or nonlinear optical effect in the longest optical path. The modulation method with a low multi-value number was used. For this reason, even for a short optical path (for example, optical path A in FIG. 11), as with the longest optical path (for example, optical path B in FIG. 11), a wide range necessary for a low-level modulation scheme (QPSK) is required. Spectral bands were used, and excessive spectral bands were allocated in most optical paths.
また、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)や無線LANでは伝送路環境が劣化する場合に伝送ビットレートを下げてコネクティビリティを確保する適応変調方式がある。光通信方式においてもこの方式を応用する提案がなされている(特開2008−167126号公報参照)。但し、これらの従来例はポイントツーポイント(P2P)の場合である。従来技術においては、光パス当たりに割り当てられる帯域は固定であったため、変調方式を変えた場合に、スペクトル帯域が変化しても周波数利用効率の向上につながらなかった。 In addition, in ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) and wireless LAN, there is an adaptive modulation scheme that secures connectivity by lowering the transmission bit rate when the transmission path environment deteriorates. Proposals have also been made to apply this method to the optical communication method (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-167126). However, these conventional examples are point-to-point (P2P) cases. In the prior art, since the band allocated per optical path is fixed, even if the spectrum band is changed when the modulation method is changed, the frequency utilization efficiency is not improved.
伝送距離が短くノード数の少ない光パスの場合は光信号品質劣化が少ないため多値数の高い変調方式を用いて所望の伝送ビットレートを確保できる。しかしながら、距離が長い、または通過ノード数が多い光パスの場合は光信号品質劣化が大きくなり、多値数の低い変調方式を用いるためビットレートが低減し所望の伝送ビットレートを確保できなくなるという問題点があった。 In the case of an optical path with a short transmission distance and a small number of nodes, there is little degradation of the optical signal quality, so that a desired transmission bit rate can be ensured by using a modulation method having a high multi-level number. However, in the case of an optical path with a long distance or a large number of passing nodes, the optical signal quality is greatly deteriorated, and a modulation scheme with a low multi-level number is used, so that the bit rate is reduced and a desired transmission bit rate cannot be secured. There was a problem.
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、光パス経路での光信号品質劣化に応じて、伝送可能かつスペクトル帯域が狭い多値数とシンボルレートの組み合わせを選択して光パスを転送することができ、全ての光パスにおいてビットレートが一定であり、周波数帯域の有効利用が可能な帯域可変通信システムにおけるトラヒック収容設計方法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. In accordance with optical signal quality degradation in an optical path route, the optical path is transferred by selecting a combination of a multi-value number and a symbol rate that can be transmitted and has a narrow spectrum band. An object of the present invention is to provide a traffic accommodation design method in a variable bandwidth communication system in which the bit rate is constant in all optical paths and the frequency band can be effectively used.
上記の課題を解決するため、本発明(請求項1)は、通信装置群を光伝送によって接続し、かつ、光パスを設定及び管理する機能を具備するネットワーク管理装置を有する光パス網における帯域可変通信システムにおけるトラヒックの収容設計方法であって、
入力手段、トラヒック収容設計手段、パス割当手段、物理トポロジデータベース、周波数スロット毎に通信装置間のリンク情報を格納したパス割当情報データベースを有し、所要物理網構成及び所要トラフィックパターンを入力として、各光パスに対して割り当てる周波数スロット番号を与える通信管理装置において、
前記入力手段が、複数のトラフィック需要の中からある一つのトラフィックパターンを取得するトラヒックパターン入力ステップと、
前記トラヒック収容設計手段が、前記物理トポロジデータベースを参照して、ネットワーク上の取り得る経路から、一つの経路を抽出する経路抽出ステップと、
前記トラヒック収容設計手段が、前記パス割当情報データベースを参照して、当該経路長あるいはホップ数から必要な周波数スロットを決定する所要周波数スロット決定ステップと、
前記トラヒック収容設計手段が、当該経路から、それを構成する複数のファイバ区間に分解し、分解されたファイバ区間それぞれについて、前記パス割当情報データベース及び物理トポロジデータベースを参照して、利用可能かどうかを判断する判定ステップと、
前記パス割当手段が、前記判定ステップで利用可能と判定された場合にパスの割り当てを確定し、前記パス割当情報データベースと前記物理トポロジデータベースを更新するパス割当ステップと、を、未割り当てのトラフィック需要がなくなるまで繰り返し、
前記判定ステップにおいて、
一部確保できないファイバ区間が存在する際に、前記物理トポロジデータベースを参照して、同一経路で異なるファイバ区間を用いる候補が他にあるかどうかを判断し、ある場合には、前記分解されたファイバ区間それぞれについて、利用可能かどうかを前記パス割当情報データベースを参照して判断するステップに戻り再度割り当てを行うことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention (Claim 1) provides a bandwidth in an optical path network having a network management apparatus that connects a group of communication apparatuses by optical transmission and has a function of setting and managing an optical path A method for accommodating traffic in a variable communication system, comprising:
Input means, traffic accommodation design means, path allocation means, physical topology database, path allocation information database storing link information between communication devices for each frequency slot, each having a required physical network configuration and a required traffic pattern as input, In a communication management device that gives a frequency slot number assigned to an optical path,
A traffic pattern input step in which the input means acquires one traffic pattern from a plurality of traffic demands;
A route extraction step in which the traffic accommodation design means extracts one route from possible routes on the network with reference to the physical topology database;
The traffic accommodation design means refers to the path allocation information database, and determines a necessary frequency slot from the route length or the number of hops to determine a required frequency slot;
The traffic accommodation design means disassembles the route into a plurality of fiber sections constituting it, and refers to the path allocation information database and the physical topology database for each of the disassembled fiber sections to determine whether they can be used. A determination step for determining;
A path allocation step of determining path allocation when the path allocation unit determines that the path allocation unit is usable in the determination step and updating the path allocation information database and the physical topology database; it repeatedly until no,
In the determination step,
When there are some fiber sections that cannot be secured, the physical topology database is referenced to determine whether there are other candidates for using different fiber sections on the same route. Returning to the step of referring to the path allocation information database to determine whether or not each section can be used, the allocation is performed again .
また、本発明(請求項2)は、前記経路抽出ステップにおいて、
ホップ数の短い経路を優先的に抽出するステップを含むことを特徴とする。
Further, according to the present invention (Claim 2), in the route extraction step,
Including preferentially extracting a route having a short hop count.
また、本発明(請求項3)は、前記判定ステップにおいて、
一部確保できないファイバ区間が存在し、かつ同一経路で異なるファイバ区間を用いる候補が他にない場合に、前記物理トポロジデータベースを参照して異なる経路を通る別の候補があるかどうかを判断し、ある場合にはネットワーク上の取り得る経路から、一つの経路を抽出する前記経路抽出ステップに戻り、再度割り当てを行うことを特徴とする。
Further, according to the present invention (Claim 3 ), in the determination step,
If there are some fiber sections that cannot be secured and there are no other candidates that use different fiber sections on the same route, determine whether there is another candidate that passes through a different route with reference to the physical topology database, In some cases, the process returns to the route extraction step of extracting one route from possible routes on the network, and reassignment is performed.
また、本発明(請求項4)は、前記判定ステップにおいて、
前記パス割当情報データベースを参照した結果、一部確保できないファイバ区間が存在し、かつ同一経路で異なるファイバ区間を用いる候補が他にない場合に、前記物理トポロジデータベースを参照して、異なる経路を通る別の候補があるかどうかを判断し、無い場合には、必要なリンクに対してファイバを増設するものとし、該パス割当情報データベース及び該物理トポロジデータベースを参照して、当該ファイバ区間それぞれについて、利用可能かどうかを判断するステップに戻り、再度割り当てを行うことを特徴とする。
Further, the present invention (Claim 4 ) is characterized in that in the determination step,
As a result of referring to the path allocation information database, when there are some fiber sections that cannot be secured and there are no other candidates for using different fiber sections on the same route, the physical topology database is referred to and a different route is passed. It is determined whether there is another candidate. If there is no candidate, it is assumed that a fiber is added to the necessary link. With reference to the path allocation information database and the physical topology database, for each fiber section, It returns to the step which judges whether it can be utilized, and it is characterized by assigning again.
また、本発明(請求項5)は、前記トラフィックパターン入力ステップにおいて、
需要に応じて発生するトラフィックを逐次収容設計することを特徴とする。
Further, the present invention (Claim 5 ) is characterized in that in the traffic pattern input step,
It is characterized by sequentially accommodating and designing traffic generated according to demand.
また、本発明(請求項6)は、前記トラフィックパターン入力ステップにおいて、
予めトラフィック需要が分かっている際に、ホップ数の長いものを先に収容設計する
ことを特徴とする。
Further, the present invention (Claim 6 ) is characterized in that in the traffic pattern input step,
When the traffic demand is known in advance, it is characterized in that a long hop number is first designed to be accommodated.
また、本発明(請求項7)は、前記トラフィックパターン入力ステップにおいて、
予めトラフィック需要が分かっている際に、ホップ数の短いものを先に収容設計する
ことを特徴とする。
Further, the present invention (invention 7 ) provides the traffic pattern input step,
When the traffic demand is known in advance, it is characterized in that the one with a short hop number is first designed to be accommodated.
また、本発明(請求項8)は、前記トラフィックパターン入力ステップにおいて、
予めトラフィック需要が分かっている際に、ホップ数によらず、無作為に収容設計することを特徴とする。
In the traffic pattern input step, the present invention (claim 8 )
When the traffic demand is known in advance, the accommodation design is random regardless of the number of hops.
上記のように本発明によれば、光パス経路での光信号品質劣化に応じて伝送可能かつスペクトル帯域が狭い多値数とシンボルレートの組み合わせを選択して光パスを転送することにより、光パス網の光パスのビットレートを変更せずに、光周波数帯域の使用効率の向上を実現することができるシステムおいて、効率的なトラフィックの収容設計を行うことができる。 As described above, according to the present invention, an optical path is transferred by selecting a combination of a multi-value number and a symbol rate that can be transmitted according to optical signal quality degradation in an optical path route and has a narrow spectrum band, and transferring the optical path. In a system that can improve the use efficiency of the optical frequency band without changing the bit rate of the optical path of the path network, efficient traffic accommodation design can be performed.
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態を図1〜3を用いて説明する。尚、本実施の形態は請求項1〜4に相当する。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment corresponds to
図1は第1の実施の形態の想定されるネットワークの物理モデルである。本実施の形態では、16ノードで構成されるリングネットワークを想定している。また本前提では、パスのプロテクションは考慮していない。本ネットワークに対して、すべてのノード間にフルメッシュでのトラフィック需要を考える。さらに、トラヒックパターン抽出時に図2に示した通りのホップ数と所要周波数スロット数の関係を用いる。この際、本発明では、図2のとおり、ホップ数に応じてアサインするスロット数の最適値を用いる。一方、従来はこのスロット数には最長ホップ数時のスロット数のみを採用し、距離が変化しても同じスロット数を採用していた。 FIG. 1 shows a physical model of a network assumed in the first embodiment. In this embodiment, a ring network composed of 16 nodes is assumed. This assumption does not consider path protection. Consider the full mesh traffic demand between all nodes for this network. Furthermore, the relationship between the number of hops and the number of required frequency slots as shown in FIG. 2 is used when extracting the traffic pattern. At this time, in the present invention, as shown in FIG. 2, the optimum value of the number of slots to be assigned according to the number of hops is used. On the other hand, conventionally, only the number of slots at the longest hop number is employed as the number of slots, and the same number of slots is employed even if the distance changes.
図3は、本発明の第1の実施の形態における通信システムの構成を示し、図4は、本発明の第1の実施の形態におけるネットワーク管理装置の構成を示す。 FIG. 3 shows the configuration of the communication system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows the configuration of the network management apparatus according to the first embodiment of the present invention.
同図に示すネットワーク管理装置100は、通信装置群を光伝送によって接続し、かつ、光パスを設定及び管理する機能を有する。ネットワーク管理装置100は、各通信装置200接続されている。
The
ネットワーク管理装置100は、制御部110、トラヒック収容設計部120、記憶部130、入力部140、パス割当部150から構成され、記憶部130には、トラヒックパターンデータベース(DB)131,物理トポロジDB132,パス割当情報DB133が格納されている。
The
トラヒックパターンDB131には、入力されたトラヒック需要(トラヒックパターン)のパスの始点と終点が格納される。
The
物理トポロジDB132には、通信装置間のリンクと物理ファイバの情報が格納されており、割当パス情報DBと組み合わせることにより、ファイバのリソース確保の可否を判断することができる。
The
パス割当情報DB133には、割り当てられたパス情報が格納される。
The path
トラヒック収容設計部120は、経路抽出部122、所要周波数スロット決定部123、使用ファイバ・使用周波数スロット番号決定部124から構成される。詳細な動作については後述する。
The traffic
パス割当部150は、ファイバ区間の組み合わせを、光パスのために確保し、物理トポロジDB132とパス割当情報DB133の内容を更新する。
The
上記の構成における動作を以下に示す。 The operation in the above configuration is shown below.
本実施の形態は、2つ以上のトラフィック需要がまとめて生じる場合の例であり、例えば、既に構築された通信網を移設する際に、再度収容設計を行う場合に適用される。 The present embodiment is an example in the case where two or more traffic demands are generated together, and is applied, for example, when accommodation design is performed again when a communication network that has already been constructed is relocated.
図5は、本発明の第1の実施の形態における収容設計情報のフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart of accommodation design information in the first exemplary embodiment of the present invention.
まず、通信管理者が、ある通信路において、収容可能なトラヒック量に対する実トラフィック量が一定の値を超えた時点、または、新しくサービス申し込みが発生した時点で、新しくトラヒック需要が発生したと見做し、トラヒック需要(トラヒックパターン)をネットワーク管理装置100の入力部140に入力する。入力部140は、トラヒックパターンのパスの始点と終点をトラヒックパターンDB131に格納する(ステップ101)。
First, the communication manager considers that a new traffic demand has occurred when the actual traffic volume with respect to the traffic volume that can be accommodated exceeds a certain value, or when a new service application occurs. Then, the traffic demand (traffic pattern) is input to the
ネットワーク管理装置100のトラヒック収容設計部120は、経路抽出部122において、トラヒックパターンDB131から任意のトラヒックパターンを1つ抽出し、その始点と終点に基づいて、当該光パスについて、物理モデルに基づいてパス割当情報DB133の全経路検索を行い、到達可能な経路及びホップ数をメモリ(図示せず)の経路リストに一時的に格納する(ステップ102)。所要周波数スロット決定部123は、経路抽出部122により検索された光パス経路から、最もホップ数の短いものを取り出し(ステップ103)、当該ホップ数に相当するスロット数を、図2に基づき決定する(ステップ104)。次に、使用ファイバ・使用周波数スロット番号決定部124において、その決定した光パス経路情報から、それを構成する複数の各ファイバ区間に分解し(ステップ105)、分解されたファイバ区間を1つ抽出し(ステップ106)、分解された各ファイバ区間それぞれについて、物理トポロジDB132とパス割当情報DB133を参照して使用可能かどうかを判断する(ステップ107)。ここで、もしすべてのファイバ区間が利用できる場合は(ステップ107、Yes)、パス割当部150において、当該区間の組み合わせを、光パスのために確保し、パス割当DB133の内容を更新する(ステップ108)。
The traffic
その後、ステップ101に戻り、次の新しいトラフィック需要の中から、最もホップ数の長いものを検索し、1つ抽出する。このトラフィック需要は先ほど選んだものの次に長いホップ数を持つものになる。 Thereafter, returning to step 101, the next new traffic demand is searched for the one with the longest hop count, and one is extracted. This traffic demand will have the next longest hop count of what we chose earlier.
この一連の動作を、入力されたトラフィック需要がすべてなくなるまで繰り返す(ステップ109、No)。これにより、すべてのトラフィック需要について収容設計が完了したことになる。 This series of operations is repeated until all input traffic demands are exhausted (step 109, No). This completes the accommodation design for all traffic demands.
上記の中で、トラヒック収容設計部120の仕様ファイバ・使用周波数スロット番号決定部124において、分解された各ファイバ区間それぞれについて使用可能かどうかを判断した際に、パス割当情報DB133に空きスロットがなく、1つでも利用できないものが発見された際には(ステップ107、No)、物理トポロジDB132とパス割当情報DB133を参照して、同一経路で異なるファイバを用いる候補が他にないかどうかを確認する(ステップ110)。そして、もし存在する場合には(ステップ110、Yes)、先ほどの、分解された各ファイバ区間それぞれについて使用可能かどうかを判断する動作(ステップ106)に戻り、同様の操作を行う。しかし、同一経路で異なるファイバを用いる候補が他にない場合には(ステップ110、No)、物理トポロジDB132を参照し、異なる経路を通る候補の有無を確認し(ステップ111)、もしあれば(ステップ111、Yes)、当該経路について再度周波数スロット数のアサイン作業(ステップ103)に戻って一連の動作を行う。この当該経路はホップ数が2番目に短いものになっているはずである。しかし、もし異なる経路を通る候補が無い場合には(ステップ111、No)収容設計を行うことが不可能なため、一連の動作を終了する。
Among the above, when the specification fiber / used frequency slot
すなわち、本実施の形態はファイバ数の総量が一定とする条件で適用される。 That is, this embodiment is applied under the condition that the total number of fibers is constant.
以上をトラフィック需要がすべてなくなるまで繰り返すのが本発明の第1の実施の形態である。 The first embodiment of the present invention repeats the above until there is no traffic demand.
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態を、図5を用いて説明する。本実施の形態は請求項5に相当する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the fifth aspect.
本実施の形態では、前述の第1の実施の形態と同様に、2つ以上のトラフィック需要がまとめて生じる場合を示す。 In the present embodiment, as in the first embodiment described above, a case where two or more traffic demands are generated together is shown.
本発明の構成は第1の実施の形態に準ずる。 The configuration of the present invention is in accordance with the first embodiment.
図6は、本発明の第2の実施の形態における収容設計方法のフローチャートであり、図5の処理と同一処理については同一ステップ番号を付し、その説明を省略する。 FIG. 6 is a flowchart of the accommodation design method according to the second embodiment of the present invention. The same steps as those in FIG. 5 are denoted by the same step numbers, and the description thereof is omitted.
本実施の形態においては、上記の第1の実施の形態において、異なる経路を通る候補が見つからない場合(ステップ111、No)、当該リンクを通すために必要なファイバを増設することとし、物理トポロジDB132を更新する(ステップ201)。当該処理は、図7(A)に示すように、通信装置Aと通信装置Bとの間にはファイバ1とファイバ2が設定されており(リンクA)、また、通信装置Bと通信装置Cとの間にファイバ3が設定されている(リンクB)ときのパス割当情報DB133の空きスロットが図7(B)の状態であった場合、空きスロットとなっているファイバを利用する。例えば、通信装置Aと通信装置Cを結ぶパス需要(所要スロット数:1)が生じた場合、ファイバ2,3の周波数スロット番号「2」が利用可能である。当該周波数スロット番号「2」を利用するものとしたとき、当該パス割当情報DB133の周波数スロット番号「2」のファイバ2、ファイバ3を使用済みスロットとして更新する。
In the present embodiment, in the above-described first embodiment, when a candidate passing through a different route is not found (No in step 111), a fiber necessary for passing the link is added, and the physical topology The
そして、再度経路上のすべてのファイバ区間が利用可能かどうか判断する処理(ステップ106)に戻り、一連の動作を行うことを特徴とする。なお、本実施の形態のように、トラフィックパターンが複数ある場合は、ファイバ増設が完了するまで図6に示す処理を停止するのではなく、更新されたパス割当情報DB133に基づいてファイバ増設が行われたものとして処理を進める。
And it returns to the process (step 106) which judges again whether all the fiber sections on a path | route are usable, It is characterized by performing a series of operation | movement. If there are a plurality of traffic patterns as in this embodiment, the processing shown in FIG. 6 is not stopped until the fiber addition is completed, but the fiber addition is performed based on the updated path
本実施の形態は、ファイバの増設を許容するため、すべてのトラフィックを収容する解が見つかることが特徴である。 The present embodiment is characterized in that a solution that accommodates all traffic is found in order to allow an additional fiber.
[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施の形態を図8を用いて説明する。本実施の形態は請求項6に相当する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the sixth aspect.
第1、第2の実施の形態では、トラフィック需要が予めわかっている場合について説明したが、本実施の形態は、トラフィック需要が逐次的に発生する場合(トラフィック需要が予めわかっていない場合)であり、例えば、通信網の運用中に新たなトラフィック需要が発生した場合に適用される。 In the first and second embodiments, the case where the traffic demand is known in advance has been described. However, in the present embodiment, the traffic demand occurs sequentially (when the traffic demand is not known in advance). Yes, for example, when a new traffic demand occurs during operation of the communication network.
本発明の構成は第1乃至2の実施の形態に準ずる。 The configuration of the present invention is in accordance with the first and second embodiments.
図8は、本発明の第3の実施の形態における収容設計方法のフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart of the accommodation design method according to the third embodiment of the present invention.
本実施の形態はトラフィック需要が逐次的に発生する場合の処理である。 This embodiment is processing when traffic demand occurs sequentially.
本実施の形態では、トラヒックパターンを1つ抽出するのではなく、管理者からトラフィック需要が入力部140に1つ入力される毎に、逐次収容設計する(ステップ102以下の処理を行う)(ステップ301)。その他の処理は第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
In the present embodiment, instead of extracting one traffic pattern, each time a traffic demand is input to the
[第4の実施の形態]
本発明の第4の実施の形態を図9を用いて説明する。本実施の形態は請求項7に相当する。本実施の形態は、前述の第1、第2の実施の形態と同様に、主にトラフィック需要が予め分かっている場合に適用される。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the seventh aspect. This embodiment is applied mainly when the traffic demand is known in advance, as in the first and second embodiments described above.
本発明の構成及び動作は第1乃至2の実施の形態に準ずる。 The configuration and operation of the present invention are in accordance with the first and second embodiments.
図9は、本発明の第4の実施の形態における収容設計方法のフローチャートである。
本実施の形態においては、上記1、2実施の形態において、管理者から入力部140に入力される需要に応じて発生するトラフィックのうち、ホップ数の多いものを先行して収容設計する(ステップ401)。その他の処理は第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
FIG. 9 is a flowchart of the accommodation design method according to the fourth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, in the first and second embodiments, among the traffic generated according to the demand input from the administrator to the
[第5の実施の形態]
本発明の第5の実施の形態を図10を用いて説明する。本実施の形態は請求項8に相当する。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the eighth aspect.
本発明の構成及び動作は第1乃至2の実施の形態に準ずる。本実施の形態においては、上記実施の形態において、管理者から入力部140に入力される需要に応じて発生するトラフィックのうち、ホップ数の少ないものを先行して収容設計する(ステップ501)。その他の処理は第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
The configuration and operation of the present invention are in accordance with the first and second embodiments. In the present embodiment, in the above-described embodiment, among the traffic generated according to the demand input from the administrator to the
なお、上記のネットワーク管理装置100の図5、図6、図8、図9、図10に示す動作をプログラムとして構築し、ネットワーク管理装置として利用されるコンピュータにインストールする、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 operation shown in FIGS. 5, 6, 8, 9, and 10 of the
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ておき、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。 Further, the constructed program can be stored in a portable storage medium such as a hard disk, a flexible disk, or a CD-ROM, and installed in a computer or distributed.
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されること無く、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.
100 ネットワーク管理装置
110 制御部
120 トラヒック収容設計部
122 経路抽出部
123 所要周波数スロット決定部
124 使用ファイバ・使用周波数スロット番号決定部
130 記憶部
131 トラヒックパターンデータベース
132 物理トポロジデータベース
133 パス割当情報データベース
140 入力部
150 パス割当部
200 通信装置
DESCRIPTION OF
Claims (8)
入力手段、トラヒック収容設計手段、パス割当手段、物理トポロジデータベース、周波数スロット毎に通信装置間のリンク情報を格納したパス割当情報データベースを有し、所要物理網構成及び所要トラフィックパターンを入力として、各光パスに対して割り当てる周波数スロット番号を与える通信管理装置において、
前記入力手段が、複数のトラフィック需要の中からある一つのトラフィックパターンを取得するトラヒックパターン入力ステップと、
前記トラヒック収容設計手段が、前記物理トポロジデータベースを参照して、ネットワーク上の取り得る経路から、一つの経路を抽出する経路抽出ステップと、
前記トラヒック収容設計手段が、前記パス割当情報データベースを参照して、当該経路長あるいはホップ数から必要な周波数スロットを決定する所要周波数スロット決定ステップと、
前記トラヒック収容設計手段が、当該経路から、それを構成する複数のファイバ区間に分解し、分解されたファイバ区間それぞれについて、前記パス割当情報データベース及び物理トポロジデータベースを参照して、利用可能かどうかを判断する判定ステップと、
前記パス割当手段が、前記判定ステップで利用可能と判定された場合にパスの割り当てを確定し、前記パス割当情報データベースと前記物理トポロジデータベースを更新するパス割当ステップと、
を、未割り当てのトラフィック需要がなくなるまで繰り返し、
前記判定ステップにおいて、
一部確保できないファイバ区間が存在する際に、前記物理トポロジデータベースを参照して、同一経路で異なるファイバ区間を用いる候補が他にあるかどうかを判断し、ある場合には、前記分解されたファイバ区間それぞれについて、利用可能かどうかを前記パス割当情報データベースを参照して判断するステップに戻り再度割り当てを行う
ことを特徴とする収容設計方法。 A method for accommodating traffic in a bandwidth variable communication system in an optical path network having a network management device that connects a communication device group by optical transmission and has a function of setting and managing an optical path,
Input means, traffic accommodation design means, path allocation means, physical topology database, path allocation information database storing link information between communication devices for each frequency slot, each having a required physical network configuration and a required traffic pattern as input, In a communication management device that gives a frequency slot number assigned to an optical path,
A traffic pattern input step in which the input means acquires one traffic pattern from a plurality of traffic demands;
A route extraction step in which the traffic accommodation design means extracts one route from possible routes on the network with reference to the physical topology database;
The traffic accommodation design means refers to the path allocation information database, and determines a necessary frequency slot from the route length or the number of hops to determine a required frequency slot;
The traffic accommodation design means disassembles the route into a plurality of fiber sections constituting it, and refers to the path allocation information database and the physical topology database for each of the disassembled fiber sections to determine whether they can be used. A determination step for determining;
A path allocation step of determining path allocation when the path allocation means is determined to be usable in the determination step, and updating the path allocation information database and the physical topology database;
And to repeat until the traffic demand unallocated is eliminated,
In the determination step,
When there are some fiber sections that cannot be secured, the physical topology database is referenced to determine whether there are other candidates for using different fiber sections on the same route. The accommodation design method of returning to the step of judging whether or not each section can be used by referring to the path allocation information database and performing allocation again .
ホップ数の短い経路を優先的に抽出するステップを含む
ことを特徴とする請求項1記載の収容設計方法。 In the route extraction step,
The accommodation design method according to claim 1, further comprising a step of preferentially extracting a route having a short hop number.
一部確保できないファイバ区間が存在し、かつ同一経路で異なるファイバ区間を用いる候補が他にない場合に、前記物理トポロジデータベースを参照して異なる経路を通る別の候補があるかどうかを判断し、ある場合にはネットワーク上の取り得る経路から、一つの経路を抽出する前記経路抽出ステップに戻り、再度割り当てを行う
ことを特徴とする請求項1記載の収容設計方法。 In the determination step,
If there are some fiber sections that cannot be secured and there are no other candidates that use different fiber sections on the same route, determine whether there is another candidate that passes through a different route with reference to the physical topology database, from possible paths in the network in some cases, return to the path extracting step of extracting one path, accommodation design method according to claim 1, characterized in that the assignment again.
前記パス割当情報データベースを参照した結果、一部確保できないファイバ区間が存在し、かつ同一経路で異なるファイバ区間を用いる候補が他にない場合に、前記物理トポロジデータベースを参照して、異なる経路を通る別の候補があるかどうかを判断し、無い場合には、必要なリンクに対してファイバを増設するものとし、該パス割当情報データベース及び該物理トポロジデータベースを参照して、当該ファイバ区間それぞれについて、利用可能かどうかを判断するステップに戻り再度割り当てを行う
ことを特徴とする請求項1記載の収容設計方法。 In the determination step,
As a result of referring to the path allocation information database, when there are some fiber sections that cannot be secured and there are no other candidates for using different fiber sections on the same route, the physical topology database is referred to and a different route is passed. It is determined whether there is another candidate. If there is no candidate, it is assumed that a fiber is added to the necessary link. With reference to the path allocation information database and the physical topology database, for each fiber section, accommodation design method of claim 1, wherein the performing reassigned back to the step of determining whether available.
需要に応じて発生するトラフィックを逐次収容設計する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の収容設計方法。 In the traffic pattern input step,
The accommodation design method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the traffic generated according to demand is sequentially accommodated.
予めトラフィック需要が分かっている際に、ホップ数の長いものを先に収容設計する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の収容設計方法。 In the traffic pattern input step,
The accommodation design method according to any one of claims 1 to 4 , wherein when the traffic demand is known in advance, the accommodation design with a long hop number is performed first.
予めトラフィック需要が分かっている際に、ホップ数の短いものを先に収容設計する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の収容設計方法。 In the traffic pattern input step,
Advance when traffic demand is known, accommodation design method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to accommodate design those short hops earlier.
予めトラフィック需要が分かっている際に、ホップ数によらず、無作為に収容設計することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の収容設計方法。 In the traffic pattern input step,
The accommodation design method according to any one of claims 1 to 4 , wherein when the traffic demand is known in advance, the accommodation design is performed randomly regardless of the number of hops.
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