JP5713446B2 - Pass accommodation control method - Google Patents

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本発明は、周波数スロットを用いてパスに対する波長の割り当てを行う光ネットワークにおいて、動的にパス収容制御を行う技術に関するものである。   The present invention relates to a technology for dynamically performing path accommodation control in an optical network that assigns wavelengths to paths using frequency slots.

現在のバックボーンネットワークを支える光ネットワークのトラフィックは年々増加している。このようなトラフィック需要に対応するために、光ファイバ内の限られたスペクトルリソースを効率的に利用するための研究開発が盛んに行われている。   The traffic of the optical network that supports the current backbone network is increasing year by year. In order to meet such traffic demands, research and development for efficiently utilizing limited spectrum resources in optical fibers are being actively conducted.

例えば、非特許文献1には、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技術が開示されている。また、特許文献1(WO2010/032844)には、光OFDM信号を用いることで、需要に応じて信号帯域を増減可能な帯域可変通信技術が開示されている。   For example, Non-Patent Document 1 discloses a technique for improving the frequency utilization efficiency of an optical signal by performing optical modulation with multiple values. Patent Document 1 (WO 2010/032844) discloses a variable bandwidth communication technique that can increase or decrease a signal band according to demand by using an optical OFDM signal.

これまで波長多重伝送をベースにした光ネットワークにおいては、ITU-Tで定められた一定間隔の周波数グリッドに基づいて、光パスに波長を割り当てていたが、近年、より柔軟で効率的なリソース割り当てを可能とするために、周波数スロットを用いてリソース割り当てを行う方式が提案されている(非特許文献2)。   Until now, in optical networks based on wavelength division multiplexing, wavelengths have been allocated to optical paths based on a frequency grid defined by ITU-T. Recently, more flexible and efficient resource allocation has been implemented. In order to make this possible, a method of allocating resources using frequency slots has been proposed (Non-Patent Document 2).

周波数スロットの一例を図1(a)に示す。図1(a)において横軸は周波数である。各周波数スロットには、どの周波数スロットかを識別するための番号が割り当てられている。各周波数スロットの周波数幅(帯域幅)は同じであり、例えば、1つの周波数スロットの幅を12.5GHzとする。このような周波数スロットを用いて、例えば図1(b)に示すように、パスAに周波数スロット1〜3を割り当て、パスBに周波数スロット5〜8を割り当てるといったようにリソース割り当てを行う。ここで、あるパスに複数の周波数スロットを割り当てる際に、当該複数の周波数スロットは連続でなければならない。   An example of the frequency slot is shown in FIG. In FIG. 1A, the horizontal axis is frequency. Each frequency slot is assigned a number for identifying which frequency slot. The frequency width (bandwidth) of each frequency slot is the same. For example, the width of one frequency slot is 12.5 GHz. Using such frequency slots, for example, as shown in FIG. 1B, resource allocation is performed such that frequency slots 1 to 3 are allocated to path A and frequency slots 5 to 8 are allocated to path B. Here, when assigning a plurality of frequency slots to a certain path, the plurality of frequency slots must be continuous.

また、従来技術では一般に、全ての長さの光パスが、最長光パスにおけるOSNRペナルティ(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ところ、非特許文献2に記載された技術では、設定しようとするパス経路のOSNRペナルティの大きさに応じて変調方式を選択している。   Further, in the prior art, generally, a modulation scheme that allows transmission of all length optical paths with respect to the OSNR penalty (optical signal quality degradation amount) in the longest optical path is described in Non-Patent Document 2. In this technique, the modulation method is selected according to the OSNR penalty of the path route to be set.

図2は、各種変調方式とOSNR(Optical Signal to Noise Ratio)ペナルティと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、OSNRペナルティは小さいため長距離やノード数の多いパスでの転送に適しており、8PSK,16QAM,64QAMのように多値数が高くなるほどOSNR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。一方、多値数が高くなるほど同じリソース量で伝送できる情報量は増加する。   FIG. 2 shows the relationship between various modulation schemes and OSNR (Optical Signal to Noise Ratio) penalties. In the case of a modulation system with a low multi-level number of PSK (Phase Shift Keying) and QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), the OSNR penalty is small, so it is suitable for transmission over a long distance or a path with a large number of nodes. 8PSK, 16QAM , 64QAM, the higher the multi-value number, the more the OSNR penalty increases, so the transmission distance and the number of nodes that can be transferred are reduced. On the other hand, as the multi-value number increases, the amount of information that can be transmitted with the same resource amount increases.

このような特性に基づいて、非特許文献2の技術では、通信距離やビットレートに応じて変調方式を選択し、柔軟に周波数スロットを割り当てることにより、効率的なリソース割り当てを実現している。図3は、非特許文献2に記載されたように、周波数スロットを用い、通信距離等に応じて適応的に変調方式を選択する技術の効果の例を示す図である。図3に示すように、OSNRペナルティが大きい(雑音耐性が低い)が伝送情報量の大きな変調方式(16QAM)を、短いパスに小さな帯域(3スロット)で割り当て、逆に、伝送情報量は小さいがOSNRペナルティの小さい(雑音耐性が高い)変調方式(QPSK)を大きめの帯域(5スロット)に割り当てるといった収容を行うことができる。これにより、従来のように周波数グリッドを用いて波長割当を行う場合(図3の例では、全距離で8スロット必要)に比べて、リソース利用効率が大幅に改善される。   Based on such characteristics, the technique of Non-Patent Document 2 realizes efficient resource allocation by selecting a modulation scheme according to the communication distance and bit rate and flexibly allocating frequency slots. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the effect of a technique for adaptively selecting a modulation scheme according to a communication distance or the like using a frequency slot as described in Non-Patent Document 2. As shown in FIG. 3, a modulation scheme (16QAM) having a large OSNR penalty (low noise immunity) but a large transmission information amount is assigned to a short path with a small band (3 slots), and conversely, the transmission information amount is small. However, it is possible to accommodate such that a modulation scheme (QPSK) having a small OSNR penalty (high noise resistance) is allocated to a larger band (5 slots). As a result, the resource utilization efficiency is greatly improved as compared with the case where wavelength allocation is performed using a frequency grid as in the conventional case (in the example of FIG. 3, 8 slots are required for the entire distance).

H. Goto et al., "Polarization-multiplexed 1 Gsymbol/s, 128 QAM (14Gbit/s) coherent optical transmission over 160 km using a 1.4 GHz Nyquist filter", OFC/NFOEC 2008, HThA45, 2008H. Goto et al., "Polarization-multiplexed 1 Gsymbol / s, 128 QAM (14Gbit / s) coherent optical transmission over 160 km using a 1.4 GHz Nyquist filter", OFC / NFOEC 2008, HThA45, 2008 M. Jinno, B. Kozicki, H. Takara, A. Watanabe, Y. Sone, T. Tanaka, and A. Hirano : Distance-Adaptive Spectrum Resource Allocation in Spectrum-Sliced Elastic Optical Path Network," IEEE Comm. Mag., Vol.48, No.8, pp.138-145, 2010.M. Jinno, B. Kozicki, H. Takara, A. Watanabe, Y. Sone, T. Tanaka, and A. Hirano: Distance-Adaptive Spectrum Resource Allocation in Spectrum-Sliced Elastic Optical Path Network, "IEEE Comm. Mag. , Vol.48, No.8, pp.138-145, 2010.

WO2010/032844WO2010 / 032844

周波数スロットを用いてリソース割り当てを行うことにより、パス毎に柔軟に帯域幅を設定できる。しかし、1つのパスで使用する周波数スロットはパスの経路(一般に複数リンクからなる)を通じて同じでなくてはならず、また、前述したように、1つのパスに割り当てる複数の周波数スロットは連続でなければならないという制約があるため、長短様々なパスを収容する光ネットワークにおいて、単純に空きスロットにパスを割り当てていくだけでは、各リンクで利用できない空きスロットが多く生じ、リソース利用効率の向上の妨げになる可能性があるという問題がある。   By allocating resources using frequency slots, the bandwidth can be set flexibly for each path. However, the frequency slots used in one path must be the same throughout the path (generally consisting of multiple links), and as described above, the frequency slots assigned to one path must be continuous. In an optical network that accommodates long and short paths, simply assigning a path to an empty slot causes many empty slots that cannot be used in each link, which hinders improvement in resource utilization efficiency. There is a problem that it may become.

例えば、図4に示す4つのノードA、B、C、Dからなる光ネットワークで、リソースがスロット1〜8と定められている場合において、A−>Bのパス1にスロット1〜3が割り当てられ、A−>B−>Cのパス2にスロット6〜8が割り当てられ、B−>C−>Dのパス3にスロット1〜5が割り当てられている場合において、仮に、C−>D−>A−>Bのパス4(2個分のスロットを要する)を割り当てる要求があったとしても、AB間とCD間で同じ2スロットを確保できないので、パス4を割り当てることができない。しかし、C−>D、D−>A、A−>Bの各リンクは少なくとも2個分の空きを持っている。このように、利用できない空きスロットが生じる場合がある。   For example, in the optical network including four nodes A, B, C, and D shown in FIG. 4, when resources are defined as slots 1 to 8, slots 1 to 3 are assigned to path 1 of A-> B. In the case where slots 6 to 8 are allocated to the path 2 of A-> B-> C and slots 1 to 5 are allocated to the path 3 of B-> C-> D, it is assumed that C-> D Even if there is a request to allocate path 4 (requires two slots) of-> A-> B, the same 2 slots cannot be secured between AB and between CDs, so path 4 cannot be allocated. However, each link of C-> D, D-> A, and A-> B has at least two free spaces. In this way, an empty slot that cannot be used may occur.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、周波数スロットを用いてパスへのリソース割り当てを行う光ネットワークにおいて、リソース利用効率を向上させるための技術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 an object thereof is to provide a technique for improving resource utilization efficiency in an optical network in which resources are allocated to paths using frequency slots.

上記の課題は、リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
パス設立要求を受信したことに応じて、当該要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路があるか否を判定する空き判定ステップと、
前記空き判定ステップにおいて、前記周波数スロットが空いている経路があると判定された場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てる割当ステップと、
前記空き判定ステップにおいて、前記周波数スロットが空いている経路がないと判定された場合に、パス再配置処理を行うパス再配置ステップと、を有し、
前記パス再配置ステップは、
前記要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路から1つの経路を抽出する経路抽出ステップと、
前記経路抽出ステップで抽出された経路である抽出経路上で、前記パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットのうちの少なくとも1つの周波数スロットが割り当てられたパスである再配置対象パスを抽出する再配置対象パス抽出ステップと、
前記再配置対象パスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置することが可能であるか否かを判定し、可能である場合に再配置を行い、再配置によって、前記経路を通じて空けられた前記連続する周波数スロットを前記要求に係るパスに割り当てるステップと、を有するパス収容制御方法により解決される。
The above problem is a path accommodation control method executed by a network management apparatus that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network composed of a group of variable bandwidth communication apparatuses connected in a link.
In response to the reception of the path establishment request, among the paths that can be taken on the optical network as the path of the path related to the request, there is a path in which continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the path. An empty determination step for determining whether or not there is,
In the vacancy determination step, when it is determined that there is a path in which the frequency slot is vacant, an allocation step of allocating the frequency slot to the path on the path;
A path rearrangement step for performing a path rearrangement process when it is determined in the empty determination step that there is no path in which the frequency slot is free;
The path rearrangement step includes:
A route extraction step of extracting one route from possible routes on the optical network as a route of the path related to the request;
On the extracted route that is the route extracted in the route extracting step, a relocation target path that is a path to which at least one frequency slot is allocated among consecutive frequency slots of the number of slots necessary for the path is extracted. Relocation target path extraction step;
It is determined whether or not the relocation target path can be relocated to a route different from the route in which the path is established, and relocation is performed if possible, by relocation, Allocating the continuous frequency slots vacated through the path to the path according to the request.

本発明は、リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
パスに関わる要求を受信したときに、当該要求を要求記憶手段に格納するステップと、
予め定めた所定のタイミングが到来したことに応じて、当該タイミングと1つ前のタイミングの間に格納された要求毎に、要求に応じた処理を行う要求処理ステップと、を有し、
前記要求処理ステップは、
前記要求がパス設立要求である場合において、当該要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路があるか否を判定する空き判定ステップと、
前記空き判定ステップにおいて、前記周波数スロットが空いている経路があると判定された場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てる割当ステップと、
前記空き判定ステップにおいて、前記周波数スロットが空いている経路がないと判定された場合に、パス再配置処理を行うパス再配置ステップと、を有し、
前記パス再配置ステップは、
前記パス設立要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路から1つの経路を抽出する経路抽出ステップと、
前記経路抽出ステップで抽出された経路である抽出経路上で、前記パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットのうちの少なくとも1つの周波数スロットが割り当てられたパスである再配置対象パスを抽出する再配置対象パス抽出ステップと、
前記再配置対象パスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置することが可能であるか否かを判定し、可能である場合に再配置を行い、再配置によって、前記経路を通じて空けられた前記連続する周波数スロットを前記要求に係るパスに割り当てるステップと、を有するパス収容制御方法として構成してもよい。
The present invention is a path accommodation control method executed by a network management apparatus that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of band-variable communication apparatuses connected in a link,
Storing a request in a request storage means when a request related to a path is received;
A request processing step for performing processing according to the request for each request stored between the timing and the previous timing in response to the arrival of a predetermined timing.
The request processing step includes:
In the case where the request is a path establishment request, among the routes that can be taken on the optical network as the path of the path related to the request, there is a path in which continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the path. An empty determination step for determining whether or not there is,
In the vacancy determination step, when it is determined that there is a path in which the frequency slot is vacant, an allocation step of allocating the frequency slot to the path on the path;
A path rearrangement step for performing a path rearrangement process when it is determined in the empty determination step that there is no path in which the frequency slot is free;
The path rearrangement step includes:
A route extraction step of extracting one route from possible routes on the optical network as a route of the path related to the path establishment request;
On the extracted route that is the route extracted in the route extracting step, a relocation target path that is a path to which at least one frequency slot is allocated among consecutive frequency slots of the number of slots necessary for the path is extracted. Relocation target path extraction step;
It is determined whether or not the relocation target path can be relocated to a route different from the route in which the path is established, and relocation is performed if possible, by relocation, Assigning the continuous frequency slots vacated through the route to the path according to the request may be configured as a path accommodation control method.

また、本発明は、リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
パス設立要求を受信したことに応じて実行する再配置ステップと、その後に実行するスロット割当ステップとを有し、
前記再配置ステップは、
前記光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクを検索するステップと、
前記リンクが存在する場合に、当該リンク上のパスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置するステップと、を有し、
前記スロット割当ステップは、
前記要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路がある場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てるステップを有するパス収容制御方法として構成してもよい。
Further, the present invention is a path accommodation control method executed by a network management apparatus that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of variable bandwidth communication apparatuses connected in a link,
A relocation step to be executed in response to receiving the path establishment request, and a slot allocation step to be executed thereafter,
The relocation step includes:
Searching for a link having a slot usage rate equal to or greater than a predetermined value on the optical network;
Relocating the path on the link to a different path from the path on which the path is established when the link exists;
The slot allocation step includes:
Among the paths that can be taken on the optical network as the path of the request, when there is a path in which continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the path, the path is changed to the path. You may comprise as the path | pass accommodation control method which has the step which allocates the said frequency slot.

また、本発明は、リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
パスに関わる要求を受信したときに、当該要求を要求記憶手段に格納するステップと、 予め定めた所定のタイミングが到来したことに応じて、当該タイミングと1つ前のタイミングの間に格納された要求毎に、要求に応じた処理を行う要求処理ステップと、を有し、
前記要求がパス設立要求である場合において、前記要求処理ステップは、再配置ステップと、その後に実行するスロット割当ステップとを有し、
前記再配置ステップは、
前記光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクを検索するステップと、
前記リンクが存在する場合に、当該リンク上のパスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置するステップと、を有し、
前記スロット割当ステップは、
前記パス設立要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路がある場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てるステップを有するパス収容制御方法としてもよい。
Further, the present invention is a path accommodation control method executed by a network management apparatus that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of variable bandwidth communication apparatuses connected in a link,
When a request related to a path is received, the request is stored in the request storage means, and the timing is stored between the timing and the previous timing in response to the arrival of a predetermined timing. A request processing step for performing processing according to the request for each request;
In the case where the request is a path establishment request, the request processing step includes a rearrangement step and a slot allocation step to be executed thereafter,
The relocation step includes:
Searching for a link having a slot usage rate equal to or greater than a predetermined value on the optical network;
Relocating the path on the link to a different path from the path on which the path is established when the link exists;
The slot allocation step includes:
Among the paths that can be taken on the optical network as the path of the path relating to the path establishment request, when there is a path in which continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the path, the path on the path A path accommodation control method may include a step of assigning the frequency slot to a path.

また、本発明は、リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
予め定めた所定のタイミングが到来したことに応じて実行する再配置ステップと、パスに関わる要求を受信したときに実行する要求処理ステップと、を有し、
前記再配置ステップは、
前記光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクを検索するステップと、
前記リンクが存在する場合に、当該リンク上のパスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置するステップと、を有し、
前記要求処理ステップは、
前記要求がパス設立要求である場合において、当該パス設立要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路がある場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てるステップを有するパス収容制御方法として構成することもできる。
Further, the present invention is a path accommodation control method executed by a network management apparatus that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of variable bandwidth communication apparatuses connected in a link,
A rearrangement step that is executed in response to the arrival of a predetermined timing, and a request processing step that is executed when a request related to a path is received;
The relocation step includes:
Searching for a link having a slot usage rate equal to or greater than a predetermined value on the optical network;
Relocating the path on the link to a different path from the path on which the path is established when the link exists;
The request processing step includes:
When the request is a path establishment request, among the routes that can be taken on the optical network as the path of the path relating to the path establishment request, continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the route. When there is a route, the path accommodation control method may include a step of assigning the frequency slot to the path on the route.

パス収容制御方法において、前記要求に係るパスの経路として、前記光ネットワーク上の取り得る経路から1つの経路を選択する際に、最小OSNRペナルティとなる経路に必要なスロット数と同じスロット数で割り当て可能な範囲に限って経路を選択し、その中からOSNRペナルティが小さい経路を優先的に選択することとしてもよい。   In the path accommodation control method, when one route is selected from the possible routes on the optical network as the route of the path related to the request, it is allocated with the same number of slots as the number of slots necessary for the route having the minimum OSNR penalty. A route may be selected only within a possible range, and a route having a small OSNR penalty may be preferentially selected.

また、パスの再配置を行う際に、再配置を試みる経路選択範囲を、再配置の対象とするパスが占有している経路上のスロット群を光ネットワークのトポロジから除いた範囲において、当該パスが占有しているスロット数と同じスロット数で割り当て可能な範囲とし、OSNRペナルティが小さい経路を優先的に選択することとしてもよい。   Also, when performing path relocation, the path selection range to be relocated is within the range in which the slot group on the path occupied by the path to be relocated is excluded from the optical network topology. It is also possible to preferentially select a path with a small OSNR penalty, with a range that can be allocated with the same number of slots as the number of slots occupied by the.

また、再配置するパスを、経由リンク数が多いパスから優先的に選択するようにしたり、場合によっては、再配置するパスを、経由リンク数が少ないパスから優先的に選択するようにしてもよい。   In addition, a path to be rearranged may be preferentially selected from a path having a large number of via links, or a path to be rearranged may be preferentially selected from a path having a small number of via links. Good.

また、再配置するパスを、スロット使用率が予め定めた値以上のリンクを経由している数が多いパスから優先的に選択するようにしてもよい。更に、再配置するパスを、スロット使用率が予め定めた値以上のリンクを経由している数を経由リンク数で割った、平均経由混雑リンク数が大きいパスを優先的に選択することとしてもよい。   Alternatively, a path to be rearranged may be preferentially selected from paths that have a large number of links that pass through links having a slot usage rate equal to or greater than a predetermined value. Furthermore, it is also possible to preferentially select a path with a large average number of congested links by dividing the number of paths to be rearranged by dividing the number of links whose slot usage rate is higher than a predetermined value by the number of via links. Good.

周波数スロットを用いてパスへのリソース割り当てを行う光ネットワークにおいて、リソース利用効率を向上させるための技術を提供することが可能となる。   It is possible to provide a technique for improving resource utilization efficiency in an optical network that allocates resources to paths using frequency slots.

周波数スロットの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a frequency slot. 各種変調方式とOSNRペナルティとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between various modulation systems and OSNR penalty. 周波数スロットを用い、通信距離等に応じて適応的に変調方式を選択する技術の効果の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the effect of the technique which selects a modulation system adaptively according to a communication distance etc. using a frequency slot. 従来技術の課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject of a prior art. 本発明の実施の形態に係る帯域可変通信システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a variable bandwidth communication system according to an embodiment of the present invention. 帯域可変通信装置10の構成例である。1 is a configuration example of a variable bandwidth communication device 10. ネットワーク管理装置100の構成図である。1 is a configuration diagram of a network management device 100. FIG. パス割当情報記憶部に格納される情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the information stored in a path allocation information storage part. ネットワーク管理装置100の動作の概要を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of the operation of the network management apparatus 100. ネットワーク管理装置100の動作の概要を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of the operation of the network management apparatus 100. ネットワーク管理装置100の動作の概要を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an outline of the operation of the network management apparatus 100. 第1の動作例の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the 1st operation example. 第1の動作例におけるネットワーク管理装置100の処理フローチャートである。It is a process flowchart of the network management apparatus 100 in a 1st operation example. パス再配置に係る処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which concerns on a path rearrangement. 第2の動作例の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the 2nd operation example. 第2の動作例におけるネットワーク管理装置100の処理フローチャートである。It is a process flowchart of the network management apparatus 100 in a 2nd operation example. 第3の動作例の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the 3rd operation example. 第3の動作例におけるネットワーク管理装置100の処理フローチャートである。It is a process flowchart of the network management apparatus 100 in a 3rd operation example. スロット使用率が予め定めた値以上であるリンクの例などを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the link etc. whose slot usage rate is more than a predetermined value. 第4の動作例の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the 4th operation example. 第4の動作例におけるネットワーク管理装置100の処理フローチャートである。It is a process flowchart of the network management apparatus 100 in a 4th operation example. 第5の動作例の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the 5th operation example. 第5の動作例におけるネットワーク管理装置100の処理フローチャートである。It is a process flowchart of the network management apparatus 100 in the 5th operation example. 第5の動作例におけるネットワーク管理装置100の処理フローチャートである。It is a process flowchart of the network management apparatus 100 in the 5th operation example.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

(システム構成)
図5に、本発明の実施の形態に係る帯域可変通信システムの構成図を示す。図5に示すように、本実施の形態に係る帯域可変通信システムは、複数のノードからなる光ネットワーク200とネットワーク管理装置100を備える。光ネットワーク200を構成する各ノードは、ネットワーク管理装置100からの制御信号に基づきパス(通信装置においては特定のポート間の通過帯域)を設定し、光信号の送受信・クロスコネクト等を行う機能を備える帯域可変通信装置である。光ネットワーク200において、各ノードは他のノードとリンク(具体的には光ファイバからなる光伝送路)で接続されている。
(System configuration)
FIG. 5 shows a configuration diagram of the variable bandwidth communication system according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the variable bandwidth communication system according to the present embodiment includes an optical network 200 including a plurality of nodes and a network management apparatus 100. Each node constituting the optical network 200 has a function of setting a path (pass band between specific ports in the communication apparatus) based on a control signal from the network management apparatus 100, and performing transmission / reception of optical signals, cross-connection, and the like. This is a variable bandwidth communication device provided. In the optical network 200, each node is connected to another node by a link (specifically, an optical transmission line made of an optical fiber).

図6に、光ネットワーク200を構成する帯域可変通信装置10の構成例を示す。図6に示すように、本実施の形態に係る帯域可変通信装置10は、帯域可変の送信部11、帯域可変の受信部12、帯域可変の経路交換部13、光増幅器14、制御部15を含む。   FIG. 6 shows a configuration example of the variable bandwidth communication device 10 configuring the optical network 200. As shown in FIG. 6, the variable bandwidth communication apparatus 10 according to the present embodiment includes a variable bandwidth transmitter 11, a variable bandwidth receiver 12, a variable bandwidth path switcher 13, an optical amplifier 14, and a controller 15. Including.

送信部11は、光信号を生成して送信する機能部であり、受信部12は、光信号を受信する機能部である。経路交換部13は、入力ポートから入射する1つ以上の光の出力ポートを制御部15からの制御信号に基づいて切り替える経路交換機能と、パスが通過する入力ポートから出力ポートまでの区間の通過可能な周波数帯域を変更する帯域変更機能を有する。制御部15は、ネットワーク管理装置100から制御信号(パス設立命令等)を受信し、送信部11、受信部12、経路交換部13を制御する。これらの機能により、ネットワーク管理装置100から受信する命令に応じたパス設立等を行うことが可能となっている。   The transmission unit 11 is a functional unit that generates and transmits an optical signal, and the reception unit 12 is a functional unit that receives an optical signal. The path switching unit 13 has a path switching function for switching one or more output ports of light incident from the input port based on a control signal from the control unit 15 and a section passing from the input port to the output port through which the path passes. A band changing function for changing a possible frequency band is provided. The control unit 15 receives a control signal (such as a path establishment command) from the network management apparatus 100 and controls the transmission unit 11, the reception unit 12, and the route exchange unit 13. With these functions, it is possible to establish a path according to a command received from the network management apparatus 100.

図7に、本実施の形態に係るネットワーク管理装置100の構成図を示す。図7に示すように、ネットワーク管理装置100は、要求受信部101、要求記憶部102、処理制御部103、パス収容設計部104、パス再配置処理部105、通信装置命令部106、ネットワーク情報記憶部107、パス割当情報記憶部108を含む。   FIG. 7 shows a configuration diagram of the network management apparatus 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the network management device 100 includes a request receiving unit 101, a request storage unit 102, a processing control unit 103, a path accommodation design unit 104, a path relocation processing unit 105, a communication device command unit 106, and a network information storage. Unit 107 and path allocation information storage unit 108.

要求受信部101は、例えば外部の通信装置、もしくはネットワーク管理者から、パス設立要求、パス解除要求等を受信する機能部である。パス設立要求は、パスの始点ノード、終点ノード、必要な帯域(ビットレート)を含む。パス解除要求は、例えば、解除対象とするパスの識別情報を含む。要求記憶部102は、受信した要求を格納する機能部である。   The request receiving unit 101 is a functional unit that receives a path establishment request, a path release request, and the like from, for example, an external communication device or a network administrator. The path establishment request includes a path start point node, an end point node, and a necessary bandwidth (bit rate). The path release request includes, for example, identification information of a path to be released. The request storage unit 102 is a functional unit that stores received requests.

処理制御部103は、後述する各動作例に示した動作を行うように、パス収容設計部104、パス再配置処理部105、通信装置命令部106等を制御する機能部である。   The processing control unit 103 is a functional unit that controls the path accommodation design unit 104, the path rearrangement processing unit 105, the communication device command unit 106, and the like so as to perform the operations shown in each operation example described later.

パス収容設計部104は、要求に係るパスに必要なスロット数算出や、パスの経路抽出等を行う機能を含み、要求に係るパスや再配置先のパスへの経路・周波数スロット割り当てを行う機能部である。パス再配置処理部105は、パス再配置のための処理を行う機能部である。通信装置命令部106は、パス設立のための命令(割り当てる周波数スロットの情報を含む)や、パス解除の命令を該当のノードに送信する機能部である。   The path accommodation design unit 104 includes a function for calculating the number of slots required for the path related to the request, a path route extraction, and the like, and a function for assigning a path / frequency slot to the path related to the request and the relocation destination path Part. The path rearrangement processing unit 105 is a functional unit that performs processing for path rearrangement. The communication device command unit 106 is a functional unit that transmits a command for establishing a path (including information on frequency slots to be allocated) and a command for canceling a path to the corresponding node.

ネットワーク情報記憶部107は、光ネットワーク200の物理トポロジ情報(ノード・リンク接続情報や、リンク長等のOSNRペナルティを算出するための情報を含む)を格納する。パス割当情報記憶部108は、設定されたパス毎に、その経路情報、割当スロット番号等を格納する。   The network information storage unit 107 stores physical topology information of the optical network 200 (including node / link connection information and information for calculating an OSNR penalty such as a link length). The path allocation information storage unit 108 stores path information, allocation slot numbers, and the like for each set path.

図8に、パス割当情報記憶部108に格納される情報の例を示す。なお、図8に示す例は、情報の内容を分かりやすく示すためのものであり、パス割当情報記憶部108に格納される情報のデータ構造は図8に示すものに限られるわけではない。ネットワーク情報記憶部107、及びパス割当情報記憶部108のそれぞれで、もしくは、これら全体でデータベースシステムを構成しており、例えば、特定のリンクを指定した場合、当該リンクにどのパスがどのスロットで割り当てられているかの情報を即座に抽出できる。   FIG. 8 shows an example of information stored in the path assignment information storage unit 108. Note that the example shown in FIG. 8 is for easy understanding of the contents of the information, and the data structure of the information stored in the path assignment information storage unit 108 is not limited to that shown in FIG. Each of the network information storage unit 107 and the path allocation information storage unit 108 or the entire database system constitutes a database system. For example, when a specific link is specified, which path is allocated to the link in which slot It is possible to immediately extract information on what is being done.

ネットワーク管理装置100は、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、ネットワーク管理装置100の各部が有する機能は、当該ネットワーク管理装置100を構成するコンピュータに内蔵されるCPUやメモリなどのハードウェア資源を用いて、各部で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。また、ネットワーク管理装置100における各記憶部は、メモリなどの記憶手段により実現される。また、上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えばFD(Floppy(登録商標) Disk)や、MO(Magneto−Optical disk)、ROM(Read Only Memory)、メモリカード、CD(Compact Disk)−ROM、DVD(Digital Versatile Disk)−ROM、BD(Blu−ray Disk)−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−R、DVD−RW、BD−R、BD−RE、HDD、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。   The network management apparatus 100 can be realized by causing a computer to execute a program describing the processing contents described in the present embodiment. That is, the function of each unit of the network management apparatus 100 executes a program corresponding to the process executed by each unit using hardware resources such as a CPU and a memory built in the computer constituting the network management apparatus 100. This can be realized by doing so. Each storage unit in the network management apparatus 100 is realized by a storage unit such as a memory. In addition, the program is a computer-readable recording medium such as FD (Floppy (registered trademark) Disk), MO (Magneto-Optical disk), ROM (Read Only Memory), memory card, CD (Compact Disk)- ROM, DVD (Digital Versatile Disk) -ROM, BD (Blu-ray Disk) -ROM, CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, BD-R, BD-RE, HDD, removable disk, etc. It can be recorded and stored or distributed. It is also possible to provide the program through a network such as the Internet or electronic mail.

(ネットワーク管理装置100の動作)
<概要>
本実施の形態に係るネットワーク管理装置100の動作の概要を図9A〜9Bを参照して説明する。
(Operation of network management apparatus 100)
<Overview>
An outline of the operation of the network management apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施の形態では、ネットワーク管理装置100に対して時々刻々とパス設立要求やパス解除要求が到着する状況を想定している。パス設立要求やパス解除要求は、電話通信等のようにすぐにパス設立/解除が必要な要求とともに、例えばテレビ会議の予約のように、通信を実際に使用するまでにパスが設立されていればよいような要求を含むことを想定している。   In the present embodiment, it is assumed that a path establishment request and a path release request arrive at the network management apparatus 100 every moment. The path establishment request and the path cancellation request are not limited to a request that needs to be immediately established / cancelled, such as telephone communication, and the path is established before the communication is actually used, for example, in the case of a video conference reservation. It is assumed to include such requests.

図9Aに示すように、パス1設立要求、パス2設立要求、パス3設立要求が順次到着し、ネットワーク管理装置100が、各要求に応じてパス設計を行って周波数スロットの割り当てを行い、各ノードに対して設定要求を行うことにより、パス1〜パス3が設立される。   As shown in FIG. 9A, a path 1 establishment request, a path 2 establishment request, and a path 3 establishment request arrive in sequence, and the network management apparatus 100 performs path design according to each request and assigns frequency slots. By making a setting request to the node, paths 1 to 3 are established.

その後、図9Bに示すように、パス2を解除するパス2解除要求が到着してパス2が解除され、更に、パス4設立要求が到着する。ところが、パス4設立要求で要求されたパス(D−>C)は、D−>Cのリンクで周波数スロットの空きが足りず、設立できない。   Thereafter, as shown in FIG. 9B, a pass 2 release request for releasing pass 2 arrives, pass 2 is released, and a pass 4 establishment request arrives. However, the path (D-> C) requested by the path 4 establishment request cannot be established because there are not enough frequency slots in the link D-> C.

そこで、本実施の形態では、図9Cに示すように、ネットワーク管理装置100が、パス1の再配置を行い、D−>C区間において周波数スロットの空きを作り、空けられた周波数スロットをパス4に割り当てる。このような動作により、光ネットワーク全体としての周波数利用効率を高めている。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 9C, the network management apparatus 100 rearranges the path 1, creates a free frequency slot in the section D-> C, and sets the freed frequency slot to the path 4 Assign to. With such an operation, the frequency utilization efficiency of the entire optical network is increased.

以下では、本実施の形態に係る各動作例をより詳細に説明する。   Hereinafter, each operation example according to the present embodiment will be described in more detail.

<第1の動作例>
まず、第1の動作例を説明する。第1の動作例は、図10に示すように、要求が到着する度に、パス設立/解除やそれに伴うパス再配置(事後パス再配置)を行うものである。なお、本実施の形態では、パス設立/解除を行うタイミングをパス制御タイミングと称し、パス再配置を行うタイミングをパス再配置制御タイミングと称している。
<First operation example>
First, a first operation example will be described. In the first operation example, as shown in FIG. 10, each time a request arrives, path establishment / release and path relocation (post-path relocation) associated therewith are performed. In the present embodiment, the timing for performing path establishment / cancellation is referred to as path control timing, and the timing for performing path rearrangement is referred to as path rearrangement control timing.

図11は、第1の動作例におけるネットワーク管理装置100の処理フローチャートである。図11に示す手順に沿ってネットワーク管理装置100の動作を説明する。   FIG. 11 is a process flowchart of the network management apparatus 100 in the first operation example. The operation of the network management apparatus 100 will be described along the procedure shown in FIG.

ネットワーク管理装置100が要求を受信する(ステップ101)。本動作例では、要求を受信したタイミングがパス制御タイミングかつパス再配置制御タイミングとなる。   The network management apparatus 100 receives the request (step 101). In this operation example, the timing at which the request is received becomes the path control timing and the path rearrangement control timing.

ネットワーク管理装置100は、要求の種別を判断し(ステップ102)、要求がパス解除要求であればパス解除処理を行う(ステップ103)。すなわち、パス割当情報記憶部108において該当パスに割り当てられていた周波数スロットを解放するとともに、該当パス上の各ノードに対して周波数スロットに対応する帯域の解放命令を送信することによりパスを解除する。   The network management device 100 determines the type of request (step 102), and if the request is a path release request, performs a path release process (step 103). In other words, the frequency slot allocated to the corresponding path in the path allocation information storage unit 108 is released, and the path is released by transmitting a band release command corresponding to the frequency slot to each node on the corresponding path. .

ステップ102において、要求がパス設立要求であった場合、ステップ104に進む。ステップ104において、ネットワーク管理装置100は、ネットワーク情報記憶部107及びパス割当情報記憶部108を参照することにより、要求に係るパスに必要なスロット数を決定し、更に、要求に係るパス(始点ノード−>終点ノード)の経路を抽出し、各経路毎に、当該パスに必要な数分の周波数スロットが経路を通じて割り当て可能か否か(空きか否か)を判定する。
1つの経路で割り当て可能であればその経路に周波数スロットを割り当て、パス割当情報記憶部108を更新し、該当する各ノードに対して当該周波数スロットの帯域設定命令を送信することにより、パス設立を行う(ステップ105)。もし、割り当て可能な経路が複数であれば、例えば、最小OSNRペナルティとなる経路(最も光信号劣化の小さい経路)を選択し、ステップ105のパス設立を行う。なお、パスに対していくつの周波数スロットを割り当てるかについては、例えば非特許文献2に記載された技術を用いる。
If it is determined in step 102 that the request is a path establishment request, the process proceeds to step 104. In step 104, the network management apparatus 100 refers to the network information storage unit 107 and the path allocation information storage unit 108 to determine the number of slots necessary for the path related to the request, and further, the path related to the request (starting node) -> End point node) is extracted, and for each path, it is determined whether or not the number of frequency slots required for the path can be allocated through the path (whether or not available).
If allocation is possible with one path, a frequency slot is allocated to the path, the path allocation information storage unit 108 is updated, and a band setting command for the frequency slot is transmitted to each corresponding node, thereby establishing a path. Perform (step 105). If there are a plurality of assignable routes, for example, the route (minimum optical signal degradation) having the minimum OSNR penalty is selected, and the path is established in step 105. For example, the technique described in Non-Patent Document 2 is used for how many frequency slots are assigned to a path.

また、ステップ104での経路抽出・割り当て判定処理においては、最小OSNRペナルティとなる経路に必要なスロット数と同じスロット数で割り当て可能な範囲に限って経路を抽出し、その中からOSNRペナルティが小さい経路を優先的に選択し、周波数スロット割り当てを行ってもよい。OSNRペナルティが小さい経路とは、例えばOSNRペナルティが最小の経路である。   Further, in the route extraction / assignment determination processing in step 104, routes are extracted only within a range that can be assigned with the same number of slots as the number of slots required for the route having the minimum OSNR penalty, and the OSNR penalty is small among them. A route may be preferentially selected and frequency slot allocation may be performed. A route having a small OSNR penalty is, for example, a route having a minimum OSNR penalty.

例えば、最小OSNRペナルティとなる経路に必要なスロット数が3(例:図3に示す16QAMのスロット数)と決定された場合において、スロット数が3で割り当て可能な範囲(例:図3に示す16QAMのスロット数に対応するホップ数の範囲)の経路を抽出し、その中からOSNRペナルティが小さい経路を優先的に選択する。   For example, when it is determined that the number of slots required for the path having the minimum OSNR penalty is 3 (example: the number of 16QAM slots shown in FIG. 3), the range that can be allocated with the number of slots is 3 (example: shown in FIG. 3). Routes in the range of the number of hops corresponding to the 16QAM slot number) are extracted, and a route having a small OSNR penalty is preferentially selected from the routes.

図11のステップ104において、要求に係るパスに対する周波数スロットを割り当て可能な経路がないと判定された場合、ステップ106に進む。   If it is determined in step 104 of FIG. 11 that there is no route to which a frequency slot for the requested path can be assigned, the process proceeds to step 106.

ステップ106では、ネットワーク管理装置100は、要求に係るパスの取り得る経路から1つの経路を選択する。ここで1つの経路を選択する基準は、例えば、最小OSNRペナルティとなる経路とすることができる。   In step 106, the network management apparatus 100 selects one route from the routes that can be taken by the path related to the request. Here, the criterion for selecting one route can be, for example, a route having a minimum OSNR penalty.

また、上記と同様に、最小OSNRペナルティとなる経路に必要なスロット数と同じスロット数で割り当て可能な範囲に限って経路を抽出し、その中からOSNRペナルティが小さい経路を優先的に選択することとしてもよい。   Similarly to the above, a route is extracted only in a range that can be allocated with the same number of slots as the number of slots necessary for the route having the minimum OSNR penalty, and a route having a small OSNR penalty is preferentially selected. It is good.

続いて、ネットワーク管理装置100は、要求に係るパスに必要なスロット数だけのスロット群を抽出する(ステップ107)。例えば、必要なスロット数が3である場合に、スロット群としてスロット1〜3を抽出するということである。ここで抽出するスロット群は、例えば、ステップ106で選択した経路において、パス設立のためのスロットが空き不足となるリンク数が最も少なくなるスロット群としてもよい。   Subsequently, the network management device 100 extracts as many slot groups as the number of slots necessary for the requested path (step 107). For example, when the required number of slots is 3, slots 1 to 3 are extracted as a slot group. The slot group extracted here may be, for example, a slot group in which the number of links in which the slot for establishing a path becomes insufficient is the smallest in the route selected in step 106.

次に、ネットワーク管理装置100は、ステップ106で選択した経路において、ステップ107で抽出したスロット群のうちの少なくとも1つのスロットが割り当て済みのパスを抽出する(ステップ108)。例えば、図12に示す光ネットワークにおいて、要求に係るパスに対して選択した経路がA−>B−>Cであり、抽出したスロット群がスロット1〜3である場合において、既に、D−>A−>BのパスXに対してスロット3〜6が割り当て済みであるとすると、A−Bの区間でスロット1〜3を割り当て不可となるから、ステップ108では当該パスXが抽出される。   Next, the network management apparatus 100 extracts a path to which at least one slot of the slot group extracted in step 107 has been assigned in the route selected in step 106 (step 108). For example, in the optical network shown in FIG. 12, when the route selected for the requested path is A-> B-> C and the extracted slot groups are slots 1 to 3, the D-> Assuming that slots 3 to 6 have already been assigned to the path X of A-> B, slots 1 to 3 cannot be assigned in the section AB, so that the path X is extracted in step 108.

続いて、ネットワーク管理装置100は、ステップ108で抽出したパスを、別経路に再配置することを試みる(ステップ109)。   Subsequently, the network management apparatus 100 attempts to relocate the path extracted in step 108 to another path (step 109).

再配置にあたっては、例えば、再配置を試みる経路選択範囲を、再配置の対象とするパスが占有している経路上のスロット群を光ネットワークのトポロジから除いた範囲において、当該パスが占有しているスロット数と同じスロット数で割り当て可能な範囲とし、OSNRペナルティが小さい経路を優先的に選択することとしてよい。OSNRペナルティが小さい経路とは、例えばOSNRペナルティが最小の経路である。なお、再配置の方法はこれに限られるわけではなく、適切に他の経路でパスを設定できるのであれば、別の方法で再配置を行ってもよい。   In the relocation, for example, the path selection range to be relocated is occupied by the path in a range where the slot group on the route occupied by the relocation target path is excluded from the topology of the optical network. A range that can be allocated with the same number of slots as the number of existing slots may be selected, and a path with a small OSNR penalty may be preferentially selected. A route having a small OSNR penalty is, for example, a route having a minimum OSNR penalty. Note that the rearrangement method is not limited to this, and rearrangement may be performed by another method as long as the path can be appropriately set by another route.

ステップ109での処理の結果、再配置が可能であれば、パス再配置を行う(ステップ110)。すなわち、再配置前の経路上のスロット群を空きとするとともに、再配置後の経路にスロット群を割り当てるようにパス割当情報を更新し、各ノードに帯域設定命令を送信する。例えば、図12の例では、パスXは、再配置されてD−>C−>E−>Bの経路となる。   If rearrangement is possible as a result of the processing in step 109, path rearrangement is performed (step 110). That is, the slot group on the path before the rearrangement is made empty, the path allocation information is updated so that the slot group is allocated to the path after the rearrangement, and a bandwidth setting command is transmitted to each node. For example, in the example of FIG. 12, the path X is rearranged to become a path D-> C-> E-> B.

なお、ステップ108にて複数のパスが抽出された場合には、抽出されたパス毎にステップ109、110の処理を実行する。   When a plurality of paths are extracted in step 108, the processes of steps 109 and 110 are executed for each extracted path.

そして、ネットワーク管理装置100は、要求に係るパスについてのスロット割り当て(パス割当情報記憶部108の更新)、及び各ノードへの帯域設定命令を行う(ステップ111)。ステップ109での処理の結果、再配置が不可能であれば、パス設立要求は通信の失敗とされる(ステップ112)。   Then, the network management device 100 performs slot allocation (update of the path allocation information storage unit 108) for the requested path and a bandwidth setting command for each node (step 111). If the rearrangement is impossible as a result of the processing in step 109, the path establishment request is regarded as communication failure (step 112).

<第2の動作例>
次に、第2の動作例を説明する。第2の動作例は、図13に示すように、予め定めた時間間隔でパス設立/解除及びそれに伴うパス再配置を行うものである。なお、予め定めた時間間隔でなく、予め定めた時刻毎に行うこととしてもよい。
<Second operation example>
Next, a second operation example will be described. In the second operation example, as shown in FIG. 13, path establishment / release and path relocation associated therewith are performed at predetermined time intervals. In addition, it is good also as performing at every predetermined time instead of a predetermined time interval.

すなわち、本動作例においては、順次到着する要求に対してその都度処理を行うのでなく、所定の時間間隔で、バッチ処理としてまとめて処理を行うものである。本動作例では、到着する要求は、すぐに処理を要さないものを想定している。   That is, in this operation example, processing is not performed for each request that arrives sequentially, but is performed as a batch process at a predetermined time interval. In this operation example, it is assumed that an incoming request does not require immediate processing.

以下、第2の動作例を図14の手順に沿って説明する。第2の動作例は、処理を行うタイミングが第1の動作例と異なり、パス設立/解除及びそれに伴うパス再配置のための個々の処理は第1の動作例と同じであるので、以下では、処理の流れに重点に置いて説明する。   Hereinafter, a second operation example will be described along the procedure of FIG. The second operation example is different from the first operation example in the timing of processing, and the individual processing for path establishment / release and path relocation associated therewith is the same as the first operation example. The explanation will focus on the processing flow.

ネットワーク管理装置100は、要求を受信すると(ステップ201)、要求を要求記憶部102に格納する(ステップ202)。ネットワーク管理装置100は、予め定めた所定のタイミング(つまりパス制御タイミングかつパス再配置制御タイミング)になったかどうかを判定し(ステップ203)、所定のタイミングになった場合に、要求記憶部102(前回のタイミングから今回のタイミングまでの要求が格納されている)から1つの要求を取り出し(ステップ204)、当該要求の種別を判断し(ステップ205)、要求がパス解除要求であればパス解除処理を行う(ステップ206)。   When receiving the request (step 201), the network management apparatus 100 stores the request in the request storage unit 102 (step 202). The network management apparatus 100 determines whether or not a predetermined timing (that is, a path control timing and a path rearrangement control timing) has been reached (step 203). When the predetermined timing is reached, the request storage unit 102 ( One request is extracted from the previous timing (the request from the previous timing to the current timing is stored) (step 204), the type of the request is determined (step 205), and if the request is a path cancellation request, the path cancellation processing (Step 206).

ステップ205において、要求がパス設立要求であった場合、ステップ207に進む。ステップ207において、ネットワーク管理装置100は、ネットワーク情報記憶部107及びパス割当情報記憶部108を参照することにより、要求に係るパス(始点ノード−>終点ノード)の経路を抽出し、各経路毎に、当該パスに必要な数分の周波数スロットが経路を通じて割り当て可能か否か(空きか否か)を判定する。
そして、割り当て可能な経路があれば、それに周波数スロットを割り当て、パス割当情報記憶部108を更新し、該当する各ノードに対して当該周波数スロットの帯域設定命令を送信することにより、パス設立を行う(ステップ208)。
In step 205, if the request is a path establishment request, the process proceeds to step 207. In step 207, the network management apparatus 100 refers to the network information storage unit 107 and the path allocation information storage unit 108 to extract the path of the path (start node → end node) related to the request, and for each path. Then, it is determined whether or not the number of frequency slots necessary for the path can be allocated through the path (whether or not available).
If there is a route that can be allocated, a frequency slot is allocated to the route, the path allocation information storage unit 108 is updated, and a band setting command for the frequency slot is transmitted to each corresponding node to establish a path. (Step 208).

ステップ207において、要求に係るパスに対する周波数スロットを割り当て可能な経路がないと判定された場合、ステップ209に進む。   If it is determined in step 207 that there is no route to which a frequency slot for the requested path can be assigned, the process proceeds to step 209.

ステップ209では、ネットワーク管理装置100は、要求に係るパスの取り得る経路から1つの経路を選択する。   In step 209, the network management device 100 selects one route from the possible routes of the path related to the request.

続いて、ネットワーク管理装置100は、要求に係るパスに必要なスロット数だけのスロット群を抽出し(ステップ210)、ステップ209で選択した経路において、ステップ210で抽出したスロット群のうちの少なくとも1つのスロットが割り当て済みのパスを抽出する(ステップ211)。   Subsequently, the network management apparatus 100 extracts as many slot groups as the number of slots necessary for the requested path (step 210), and at least one of the slot groups extracted in step 210 in the route selected in step 209. A path to which one slot has already been assigned is extracted (step 211).

続いて、ネットワーク管理装置100は、ステップ211で抽出したパスを、別経路に再配置することを試みる(ステップ212)。   Subsequently, the network management apparatus 100 tries to relocate the path extracted in step 211 to another path (step 212).

ステップ212での処理の結果、再配置が可能であれば、パス再配置を行う(ステップ213)。そして、ネットワーク管理装置100は、要求に係るパスについてのスロット割り当て(パス割当情報記憶部108の更新)、及び各ノードへの帯域設定命令を行う(ステップ214)。   If rearrangement is possible as a result of the processing in step 212, path rearrangement is performed (step 213). Then, the network management apparatus 100 performs slot allocation (update of the path allocation information storage unit 108) for the requested path and a bandwidth setting command to each node (step 214).

ステップ212での処理の結果、再配置が不可能であれば、今回取り出したパス設立要求を通信の失敗とする(ステップ215)。   If rearrangement is impossible as a result of the processing in step 212, the path establishment request extracted this time is regarded as communication failure (step 215).

ステップ206、208、214、215の後、まだ処理していない要求がなければ今回のタイミングでの処理を終了してステップ201に戻る(ステップ216のNo)。なお、今回のタイミングで処理を実行中に要求を受信した場合、今回のタイミングでの要求として扱ってもよいし、次のタイミングでの要求として扱ってもよい。   After steps 206, 208, 214, and 215, if there is no request that has not been processed yet, the processing at this timing is terminated and the processing returns to step 201 (No in step 216). When a request is received during execution of processing at the current timing, it may be handled as a request at the current timing or as a request at the next timing.

ステップ206、208、214、215の後、まだ処理していない要求があれば、ステップ204に戻り、次の要求に対して処理を行う。   If there is a request that has not yet been processed after steps 206, 208, 214, and 215, the process returns to step 204 to process the next request.

<第3の動作例>
次に、第3の動作例を説明する。第3の動作例は、図15に示すように、要求が到着する度に、パス再配置(事前パス再配置と呼ぶ)を行って、その後にパス設立/解除を行うものである。なお、要求がパス解除である場合、パス再配置を行わなくてもよい。以下の動作例では、要求がパス解除である場合は、パス再配置を行わない例を示している。
<Third operation example>
Next, a third operation example will be described. As shown in FIG. 15, in the third operation example, path relocation (referred to as pre-path relocation) is performed every time a request arrives, and then path establishment / cancellation is performed. Note that when the request is a path release, the path rearrangement may not be performed. The following operation example shows an example in which path relocation is not performed when the request is a path cancellation.

以下、第3の動作例を図16の手順に沿って説明する。第3の動作例において要求に対応するパス設立/解除処理自体は第1の動作例と同じである。ただし、以下で説明する第3の動作例では、パス設立を試みた後のパス再配置を行わない。もちろん、第3の動作例(及び事前パス再配置を行い第4、第5の動作例)でも、第1の動作例と同様に、パス設立を試みた後のパス再配置を行うようにしてもよい。以下では、第1の動作例と異なる部分に重点に置いて説明する。   Hereinafter, a third operation example will be described along the procedure of FIG. In the third operation example, the path establishment / cancellation process corresponding to the request itself is the same as in the first operation example. However, in the third operation example described below, the path rearrangement after the path establishment is attempted is not performed. Of course, in the third operation example (and the fourth and fifth operation examples by performing the pre-path rearrangement), the path rearrangement after attempting the path establishment is performed as in the first operation example. Also good. In the following, description will be made with emphasis on portions different from the first operation example.

ネットワーク管理装置100が要求を受信する(ステップ301)。 ネットワーク管理装置100は、要求の種別を判断し(ステップ302)、要求がパス解除要求であればパス解除処理を行う(ステップ303)。   The network management device 100 receives the request (step 301). The network management device 100 determines the type of request (step 302), and if the request is a path release request, performs a path release process (step 303).

ステップ302において、要求がパス設立要求であった場合、ステップ304に進む。ステップ304にて、ネットワーク管理装置100は、光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクをパス割当情報記憶部108から検索する。スロット使用率が予め定めた値以上であるリンクがあればステップ305に進み、なければステップ306に進む。   If it is determined in step 302 that the request is a path establishment request, the process proceeds to step 304. In step 304, the network management apparatus 100 searches the path assignment information storage unit 108 for a link whose slot usage rate is equal to or greater than a predetermined value on the optical network. If there is a link whose slot usage rate is equal to or greater than a predetermined value, the process proceeds to step 305, and if not, the process proceeds to step 306.

ステップ304に関し、例えば、図17に示す光ネットワークにおいて、全スロットが1〜8であり、各リンクの使用スロット数が図17に示すとおりであり、予め定めた閾値が仮に0.6であるとすると、C−>Dのリンク(スロット使用率6/8=0.75)が、スロット使用率が予め定めた値以上であるリンクとして抽出される。   Regarding step 304, for example, in the optical network shown in FIG. 17, all slots are 1 to 8, the number of slots used for each link is as shown in FIG. 17, and a predetermined threshold is assumed to be 0.6. Then, the link of C-> D (slot usage rate 6/8 = 0.75) is extracted as a link whose slot usage rate is a predetermined value or more.

ステップ305では、ステップ304で抽出されたリンク上のパスの再配置を行う。例えば、図17の場合において、抽出されたリンク上のパスとしてパスXとパスYが抽出され、これらのパスについての再配置を行う。   In step 305, the path on the link extracted in step 304 is rearranged. For example, in the case of FIG. 17, a path X and a path Y are extracted as paths on the extracted link, and rearrangement is performed for these paths.

抽出されたパスのうちのどのパスを再配置するかについては、少なくとも該当リンクについてのスロット使用率が予め定めた値未満になる本数のパスについての再配置を行う。再配置するパスが複数である場合、再配置するパスとして、例えば、経由リンク数が多いパスから優先的に選択する。つまり、図17の例であれば、パスXの再配置を優先的に行う。優先的に再配置を行うとは、先に再配置を行うことである。   As for which of the extracted paths to be rearranged, rearrangement is performed for at least the number of paths in which the slot usage rate for the corresponding link is less than a predetermined value. When there are a plurality of paths to be rearranged, the paths to be rearranged are preferentially selected from paths having a large number of via links, for example. That is, in the example of FIG. 17, the rearrangement of the path X is performed with priority. To perform rearrangement preferentially means to perform rearrangement first.

ネットワークの規模が大きい場合(例えば、リンク数が所定の数以上のネットワーク)、一般に、経由リンク数が多いパス経路は多く存在するので、経由リンク数が多いパスから優先的に選択して再配置することにより、リソース割り当てを効果的に分散させることが期待できる。   When the scale of the network is large (for example, a network with a predetermined number of links or more), there are generally many path routes with a large number of via links. By doing so, it can be expected that the resource allocation is effectively distributed.

また、ネットワークの規模が大きくない場合等においては、再配置するパスとして、例えば、経由リンク数が少ないパスから優先的に選択するようにしてもよい。   Further, when the network size is not large, for example, a path to be rearranged may be preferentially selected from a path with a small number of via links.

更に、再配置するパスを、スロット使用率が予め定めた値以上のリンクを経由している数が多いパスから優先的に選択することとしてもよい。また、再配置するパスを、スロット使用率が予め定めた値以上のリンクを経由している数を経由リンク数で割った、平均経由混雑リンク数が大きいパスを優先的に選択することとしてもよい。   Furthermore, the paths to be rearranged may be preferentially selected from paths that have a large number of paths that pass through links whose slot usage rate is equal to or greater than a predetermined value. Alternatively, the path to be rearranged may be preferentially selected as a path with a large average number of congested links obtained by dividing the number of links whose slot usage rate is greater than or equal to a predetermined value by the number of via links. Good.

上記のようにして再配置するパスを選択することにより、スロット使用率が大きいリンクを効果的に減少させることができ、ネットワーク全体の各リンクのスロット使用率を分散させて、スロット使用効率を向上させることができる。   By selecting the path to be relocated as described above, it is possible to effectively reduce links with a high slot usage rate, and improve the slot usage efficiency by distributing the slot usage rate of each link in the entire network. Can be made.

ステップ305における各パスの再配置処理自体は、第1の動作例における再配置処理と同様である。すなわち、例えば、再配置を試みる経路選択範囲を、再配置の対象とするパスが占有している経路上のスロット群を光ネットワークのトポロジから除いた範囲において、当該光パスが占有しているスロット数と同じスロット数で割り当て可能な範囲とし、OSNRペナルティが最小の経路を優先的に選択する。また、再配置後のパスが経由するリンクにおいて、スロット使用率が予め定めた値以上のリンクが生じないように(もしくはスロット使用率が予め定めた値以上のリンクができるだけ少なくなるように)、再配置先の経路を決定するようにしてもよい。   The relocation processing of each path in step 305 is the same as the relocation processing in the first operation example. That is, for example, in a range in which a path selection range to be relocated is excluded from a slot group on a route occupied by a path to be relocated from the topology of the optical network, the slot occupied by the optical path is The range that can be allocated with the same number of slots as the number of channels is selected, and a route with the smallest OSNR penalty is preferentially selected. In addition, in a link through which a path after rearrangement passes, a link with a slot usage rate exceeding a predetermined value does not occur (or a link with a slot usage rate exceeding a predetermined value is minimized) The relocation destination path may be determined.

再配置を要しない場合、もしくは、再配置が終了した後、要求に係るパス設立のための処理を行う(ステップ306、307)。ここでの処理は、第1の動作例でのパス設立処理と同じであり、ネットワーク管理装置100は、ネットワーク情報記憶部107及びパス割当情報記憶部108を参照することにより、要求に係るパス(始点ノード−>終点ノード)の経路を抽出し、各経路毎に、当該パスに必要な数分の周波数スロットが経路を通じて割り当て可能か否か(空きか否か)を判定し(ステップ306)、割り当て可能な経路に周波数スロットを割り当て、パス割当情報記憶部108を更新し、該当する各ノードに対して当該周波数スロットの帯域設定命令を送信することにより、パス設立を行う(ステップ307)。   When the rearrangement is not required or after the rearrangement is completed, a process for establishing a path related to the request is performed (steps 306 and 307). The processing here is the same as the path establishment processing in the first operation example, and the network management apparatus 100 refers to the network information storage unit 107 and the path allocation information storage unit 108 to thereby determine the path ( (Start node-> end point node) is extracted, and for each route, it is determined whether or not the number of frequency slots necessary for the path can be allocated through the route (whether or not available) (step 306). A frequency slot is allocated to an allocatable route, the path allocation information storage unit 108 is updated, and a path establishment command is transmitted to each corresponding node to establish a path (step 307).

図16のステップ306において、要求に係るパスに対する周波数スロットを割り当て可能な経路がないと判定された場合、パス設立要求に係る通信は失敗とされ(ステップ308)、処理を終了する。   If it is determined in step 306 in FIG. 16 that there is no route to which a frequency slot can be assigned to the path related to the request, the communication related to the path establishment request is failed (step 308), and the process ends.

<第4の動作例>
次に、第4の動作例を説明する。第4の動作例は、図18に示すように、予め定めた時間間隔で、事前パス再配置、及びパス設立/解除を行うものである。なお、予め定めた時間間隔でなく、予め定めた時刻毎に行うこととしてもよい。
<Fourth operation example>
Next, a fourth operation example will be described. In the fourth operation example, as shown in FIG. 18, pre-path rearrangement and path establishment / cancellation are performed at predetermined time intervals. In addition, it is good also as performing at every predetermined time instead of a predetermined time interval.

すなわち、本動作例においては、順次到着する要求に対してその都度処理を行うのでなく、所定の時間間隔で、バッチ処理としてまとめて処理を行うものである。本動作例では、到着する要求は、すぐに処理を要さないものを想定している。第4の動作例における、個々の事前パス再配置及びパス設立処理は第3の動作例のものと同じである。第4の動作例は、処理を行うタイミングが第3の動作例と異なる。以下では、図19のフローチャートを参照して、処理の流れに重点に置いて説明を行う。   That is, in this operation example, processing is not performed for each request that arrives sequentially, but is performed as a batch process at a predetermined time interval. In this operation example, it is assumed that an incoming request does not require immediate processing. Individual pre-path relocation and path establishment processing in the fourth operation example are the same as those in the third operation example. The fourth operation example is different from the third operation example in the timing of processing. In the following, description will be made with an emphasis on the flow of processing with reference to the flowchart of FIG.

ネットワーク管理装置100は、要求を受信すると(ステップ401)、要求を要求記憶部102に格納する(ステップ402)。ネットワーク管理装置100は、予め定めた所定のタイミング(つまり、事前パス再配置制御タイミングかつパス制御タイミング)になったかどうかを判定し(ステップ403)、所定のタイミングになった場合に、要求記憶部102(前回のタイミングから今回のタイミングまでの要求が格納されている)から1つの要求を取り出し(ステップ404)、当該要求の種別を判断する(ステップ405)、要求がパス解除要求であればパス解除処理を行う(ステップ406)。   When receiving the request (step 401), the network management apparatus 100 stores the request in the request storage unit 102 (step 402). The network management apparatus 100 determines whether or not a predetermined timing (that is, the pre-path relocation control timing and the path control timing) has been reached (step 403), and if the predetermined timing has been reached, the request storage unit One request is extracted from 102 (requests from the previous timing to the current timing are stored) (step 404), the type of the request is determined (step 405), and if the request is a path release request, the path Release processing is performed (step 406).

ステップ405において、要求がパス設立要求であった場合、ステップ407に進む。ステップ407にて、ネットワーク管理装置100は、光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクを検索する。スロット使用率が予め定めた値以上であるリンクがあればステップ408に進み、なければステップ409に進む。ステップ408では、ステップ407で抽出されたリンク上のパスの再配置を行う。   If it is determined in step 405 that the request is a path establishment request, the process proceeds to step 407. In step 407, the network management apparatus 100 searches for a link having a slot usage rate equal to or higher than a predetermined value on the optical network. If there is a link whose slot usage rate is equal to or greater than a predetermined value, the process proceeds to step 408, and if not, the process proceeds to step 409. In step 408, the path on the link extracted in step 407 is rearranged.

再配置を要しない場合、もしくは、再配置が終了した後、要求に係るパス設立のための処理を行う(ステップ409、410)。ここでの処理は、第1の動作例でのパス設立処理と同じであり、ネットワーク管理装置100は、ネットワーク情報記憶部107及びパス割当情報記憶部108を参照することにより、要求に係るパス(始点ノード−>終点ノード)の経路を抽出し、各経路毎に、当該パスに必要な数分の周波数スロットが経路を通じて割り当て可能か否か(空きか否か)を判定し(ステップ409)、割り当て可能な経路に周波数スロットを割り当て、パス割当情報記憶部108を更新し、該当する各ノードに対して当該周波数スロットの帯域設定命令を送信することにより、パス設立を行う(ステップ410)。   When the rearrangement is not required or after the rearrangement is completed, a process for establishing a path related to the request is performed (steps 409 and 410). The processing here is the same as the path establishment processing in the first operation example, and the network management apparatus 100 refers to the network information storage unit 107 and the path allocation information storage unit 108 to thereby determine the path ( (Start node-> end point node) is extracted, and for each route, it is determined whether or not the number of frequency slots necessary for the path can be allocated through the route (whether or not available) (step 409). A frequency slot is allocated to an allocatable route, the path allocation information storage unit 108 is updated, and a path establishment command is transmitted to each corresponding node to establish a path (step 410).

図19のステップ409において、要求に係るパスに対する周波数スロットを割り当て可能な経路がないと判定された場合、パス設立要求に係る通信は失敗とされる(ステップ411)。   If it is determined in step 409 in FIG. 19 that there is no route to which a frequency slot for the requested path can be allocated, the communication related to the path establishment request is failed (step 411).

ステップ406、410、411の後、まだ処理していない要求がなければ今回のタイミングでの処理を終了してステップ401に戻る(ステップ412のNo)。なお、今回のタイミングで処理を実行中に要求を受信した場合、今回のタイミングでの要求として扱ってもよいし、次のタイミングでの要求として扱ってもよい。   After Steps 406, 410, and 411, if there is no request that has not been processed yet, the processing at this timing is terminated and the processing returns to Step 401 (No in Step 412). When a request is received during execution of processing at the current timing, it may be handled as a request at the current timing or as a request at the next timing.

ステップ406、410、411の後、まだ処理していない要求があれば、ステップ404に戻り、次の要求に対して処理を行う。   After Steps 406, 410, and 411, if there is a request that has not been processed yet, the process returns to Step 404 to process the next request.

<第5の動作例>
次に、第5の動作例を説明する。第5の動作例は、図20に示すように、要求が到着する度に、パス設立/解除を行う。一方、予め定めた時間間隔で事前パス再配置を行う。なお、予め定めた時間間隔でなく、予め定めた時刻毎に事前パス再配置を行うこととしてもよい。
<Fifth operation example>
Next, a fifth operation example will be described. In the fifth operation example, as shown in FIG. 20, path establishment / cancellation is performed each time a request arrives. On the other hand, pre-path rearrangement is performed at predetermined time intervals. In addition, it is good also as performing prior path rearrangement for every predetermined time instead of a predetermined time interval.

第5の動作例における要求に対応するパス設立/解除処理自体は第1の動作例と同じである。ただし、以下で説明する第5の動作例では、パス設立を試みた後のパス再配置を行わない。もちろん、第5の動作例でも、第1の動作例と同様に、パス設立を試みた後のパス再配置を行うようにしてもよい。事前パス再配置処理自体は第3、第4の動作例と同じである。   The path establishment / cancellation process corresponding to the request in the fifth operation example is the same as that in the first operation example. However, in the fifth operation example described below, the path rearrangement after the path establishment is attempted is not performed. Of course, in the fifth operation example, as in the first operation example, the path rearrangement after the path establishment may be performed. The pre-path rearrangement process itself is the same as in the third and fourth operation examples.

以下では、図21A、図21Bのフローチャートを参照して、処理の流れに重点を置いて説明する。   Hereinafter, description will be made with an emphasis on the flow of processing with reference to the flowcharts of FIGS. 21A and 21B.

図21Aは、要求に応じて行うパス設立/解除の処理のフローチャートである。   FIG. 21A is a flowchart of path establishment / cancellation processing performed in response to a request.

ネットワーク管理装置100が要求を受信する(ステップ501)。ネットワーク管理装置100は、要求の種別を判断し(ステップ502)、要求がパス解除要求であればパス解除処理を行う(ステップ503)。   The network management apparatus 100 receives the request (step 501). The network management apparatus 100 determines the type of request (step 502), and if the request is a path release request, performs a path release process (step 503).

ステップ502において、要求がパス設立要求であった場合、ステップ504に進む。 ステップ504、505での処理は、第1の動作例でのパス設立処理と同じであり、ネットワーク管理装置100は、ネットワーク情報記憶部107及びパス割当情報記憶部108を参照することにより、要求に係るパス(始点ノード−>終点ノード)の経路を抽出し、各経路毎に、当該パスに必要な数分の周波数スロットが経路を通じて割り当て可能か否か(空きか否か)を判定し(ステップ504)、割り当て可能な経路に周波数スロットを割り当て、パス割当情報記憶部108を更新し、該当する各ノードに対して当該周波数スロットの帯域設定要求を送信することにより、パス設立を行う(ステップ505)。   In step 502, if the request is a path establishment request, the process proceeds to step 504. The processing in steps 504 and 505 is the same as the path establishment processing in the first operation example, and the network management apparatus 100 makes a request by referring to the network information storage unit 107 and the path allocation information storage unit 108. The route of the path concerned (start point node-> end point node) is extracted, and for each route, it is determined whether or not the number of frequency slots necessary for the path can be allocated through the route (whether it is empty) (step 504), assigning a frequency slot to an assignable route, updating the path assignment information storage unit 108, and transmitting a bandwidth setting request for the frequency slot to each corresponding node to establish a path (step 505). ).

ステップ504において、要求に係るパスに対する周波数スロットを割り当て可能な経路がないと判定された場合、パス設立要求に係る通信は失敗とされ(ステップ506)、処理を終了する。   If it is determined in step 504 that there is no route that can be assigned a frequency slot for the path related to the request, the communication related to the path establishment request is failed (step 506), and the process is terminated.

図21Bは、所定の時間間隔で行う事前パス再配置の処理のフローチャートである。   FIG. 21B is a flowchart of pre-path relocation processing performed at predetermined time intervals.

ネットワーク管理装置100は、予め定めた所定のタイミング(つまり、事前パス再配置制御タイミング)になったかどうかを判定し(ステップ511)、所定のタイミングになった場合に、ステップ512に進む。ステップ512にて、ネットワーク管理装置100は、光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクを検索する。スロット使用率が予め定めた値以上であるリンクがあればステップ513に進む。ステップ513では、ステップ512で抽出されたリンク上のパスの再配置を行う。再配置を要しない場合、もしくは、再配置が終了した後、ステップ511に戻り、次のタイミングまで待つ。   The network management apparatus 100 determines whether or not a predetermined timing (that is, prior path rearrangement control timing) has been reached (step 511), and proceeds to step 512 when the predetermined timing has been reached. In step 512, network management apparatus 100 searches for a link whose slot usage rate is equal to or greater than a predetermined value on the optical network. If there is a link whose slot usage rate is equal to or greater than a predetermined value, the process proceeds to step 513. In step 513, the path on the link extracted in step 512 is rearranged. When the rearrangement is not required or after the rearrangement is completed, the process returns to step 511 and waits until the next timing.

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 embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the claims.

10 帯域可変通信装置
11 帯域可変の送信部
12 帯域可変の受信部
13 帯域可変の経路交換部
14 光増幅器
15 制御部
100 ネットワーク管理装置
101 要求受信部
102 要求記憶部
103 処理制御部
104 パス収容設計部
105 パス再配置処理部
106 通信装置命令部
107 ネットワーク情報記憶部
108 パス割当情報記憶部
200 光ネットワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Band variable communication apparatus 11 Band variable transmission part 12 Band variable reception part 13 Band variable path switching part 14 Optical amplifier 15 Control part 100 Network management apparatus 101 Request reception part 102 Request storage part 103 Processing control part 104 Path accommodation design Unit 105 path rearrangement processing unit 106 communication device command unit 107 network information storage unit 108 path allocation information storage unit 200 optical network

Claims (11)

リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
パス設立要求を受信したことに応じて、当該要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路があるか否を判定する空き判定ステップと、
前記空き判定ステップにおいて、前記周波数スロットが空いている経路があると判定された場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てる割当ステップと、
前記空き判定ステップにおいて、前記周波数スロットが空いている経路がないと判定された場合に、パス再配置処理を行うパス再配置ステップと、を有し、
前記パス再配置ステップは、
前記要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路から1つの経路を抽出する経路抽出ステップと、
前記経路抽出ステップで抽出された経路である抽出経路上で、前記パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットのうちの少なくとも1つの周波数スロットが割り当てられたパスである再配置対象パスを抽出する再配置対象パス抽出ステップと、
前記再配置対象パスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置することが可能であるか否かを判定し、可能である場合に再配置を行い、再配置によって、前記経路を通じて空けられた前記連続する周波数スロットを前記要求に係るパスに割り当てるステップと、
を有するパス収容制御方法。
A path accommodation control method executed by a network management device that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of variable bandwidth communication devices connected by a link,
In response to the reception of the path establishment request, among the paths that can be taken on the optical network as the path of the path related to the request, there is a path in which continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the path. An empty determination step for determining whether or not there is,
In the vacancy determination step, when it is determined that there is a path in which the frequency slot is vacant, an allocation step of allocating the frequency slot to the path on the path;
A path rearrangement step for performing a path rearrangement process when it is determined in the empty determination step that there is no path in which the frequency slot is free;
The path rearrangement step includes:
A route extraction step of extracting one route from possible routes on the optical network as a route of the path related to the request;
On the extracted route that is the route extracted in the route extracting step, a relocation target path that is a path to which at least one frequency slot is allocated among consecutive frequency slots of the number of slots necessary for the path is extracted. Relocation target path extraction step;
It is determined whether or not the relocation target path can be relocated to a route different from the route in which the path is established, and relocation is performed if possible, by relocation, Assigning the consecutive frequency slots vacated through the path to a path according to the request;
A path accommodation control method.
リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
パスに関わる要求を受信したときに、当該要求を要求記憶手段に格納するステップと、
予め定めた所定のタイミングが到来したことに応じて、当該タイミングと1つ前のタイミングの間に格納された要求毎に、要求に応じた処理を行う要求処理ステップと、を有し、
前記要求処理ステップは、
前記要求がパス設立要求である場合において、当該要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路があるか否を判定する空き判定ステップと、
前記空き判定ステップにおいて、前記周波数スロットが空いている経路があると判定された場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てる割当ステップと、
前記空き判定ステップにおいて、前記周波数スロットが空いている経路がないと判定された場合に、パス再配置処理を行うパス再配置ステップと、を有し、
前記パス再配置ステップは、
前記パス設立要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路から1つの経路を抽出する経路抽出ステップと、
前記経路抽出ステップで抽出された経路である抽出経路上で、前記パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットのうちの少なくとも1つの周波数スロットが割り当てられたパスである再配置対象パスを抽出する再配置対象パス抽出ステップと、
前記再配置対象パスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置することが可能であるか否かを判定し、可能である場合に再配置を行い、再配置によって、前記経路を通じて空けられた前記連続する周波数スロットを前記要求に係るパスに割り当てるステップと、
を有するパス収容制御方法。
A path accommodation control method executed by a network management device that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of variable bandwidth communication devices connected by a link,
Storing a request in a request storage means when a request related to a path is received;
A request processing step for performing processing according to the request for each request stored between the timing and the previous timing in response to the arrival of a predetermined timing.
The request processing step includes:
In the case where the request is a path establishment request, among the routes that can be taken on the optical network as the path of the path related to the request, there is a path in which continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the path An empty determination step for determining whether or not there is,
In the vacancy determination step, when it is determined that there is a path in which the frequency slot is vacant, an allocation step of allocating the frequency slot to the path on the path;
A path rearrangement step for performing a path rearrangement process when it is determined in the empty determination step that there is no path in which the frequency slot is free;
The path rearrangement step includes:
A route extraction step of extracting one route from possible routes on the optical network as a route of the path related to the path establishment request;
On the extracted route that is the route extracted in the route extracting step, a relocation target path that is a path to which at least one frequency slot is allocated among consecutive frequency slots of the number of slots necessary for the path is extracted. Relocation target path extraction step;
It is determined whether or not the relocation target path can be relocated to a route different from the route in which the path is established, and relocation is performed if possible, by relocation, Assigning the consecutive frequency slots vacated through the path to a path according to the request;
A path accommodation control method.
リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
パス設立要求を受信したことに応じて実行する再配置ステップと、その後に実行するスロット割当ステップとを有し、
前記再配置ステップは、
前記光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクを検索するステップと、
前記リンクが存在する場合に、当該リンク上のパスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置するステップと、を有し、
前記スロット割当ステップは、
前記要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路がある場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てるステップ
を有するパス収容制御方法。
A path accommodation control method executed by a network management device that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of variable bandwidth communication devices connected by a link,
A relocation step to be executed in response to receiving the path establishment request, and a slot allocation step to be executed thereafter,
The relocation step includes:
Searching for a link having a slot usage rate equal to or greater than a predetermined value on the optical network;
Relocating the path on the link to a different path from the path on which the path is established when the link exists;
The slot allocation step includes:
Among the paths that can be taken on the optical network as the path of the request, when there is a path in which continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the path, the path is changed to the path. A path accommodation control method comprising: assigning the frequency slot.
リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
パスに関わる要求を受信したときに、当該要求を要求記憶手段に格納するステップと、
予め定めた所定のタイミングが到来したことに応じて、当該タイミングと1つ前のタイミングの間に格納された要求毎に、要求に応じた処理を行う要求処理ステップと、を有し、
前記要求がパス設立要求である場合において、前記要求処理ステップは、再配置ステップと、その後に実行するスロット割当ステップとを有し、
前記再配置ステップは、
前記光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクを検索するステップと、
前記リンクが存在する場合に、当該リンク上のパスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置するステップと、を有し、
前記スロット割当ステップは、
前記パス設立要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路がある場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てるステップ
を有するパス収容制御方法。
A path accommodation control method executed by a network management device that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of variable bandwidth communication devices connected by a link,
Storing a request in a request storage means when a request related to a path is received;
A request processing step for performing processing according to the request for each request stored between the timing and the previous timing in response to the arrival of a predetermined timing.
In the case where the request is a path establishment request, the request processing step includes a rearrangement step and a slot allocation step to be executed thereafter,
The relocation step includes:
Searching for a link having a slot usage rate equal to or greater than a predetermined value on the optical network;
Relocating the path on the link to a different path from the path on which the path is established when the link exists;
The slot allocation step includes:
Among the paths that can be taken on the optical network as the path of the path relating to the path establishment request, when there is a path in which continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the path, the path on the path A path accommodation control method comprising: assigning the frequency slot to a path.
リンク接続された帯域可変通信装置群からなる光ネットワークにおいて、周波数スロットを用いてパス設立及び解除に係る処理を行うネットワーク管理装置が実行するパス収容制御方法であって、
予め定めた所定のタイミングが到来したことに応じて実行する再配置ステップと、パスに関わる要求を受信したときに実行する要求処理ステップと、を有し、
前記再配置ステップは、
前記光ネットワーク上でスロット使用率が予め定めた値以上であるリンクを検索するステップと、
前記リンクが存在する場合に、当該リンク上のパスを、当該パスが設立されている経路とは別の経路に再配置するステップと、を有し、
前記要求処理ステップは、
前記要求がパス設立要求である場合において、当該パス設立要求に係るパスの経路として前記光ネットワーク上で取り得る経路のうち、当該パスに必要なスロット数の連続する周波数スロットが経路を通じて空いている経路がある場合に、当該経路上で前記パスに前記周波数スロットを割り当てるステップ
を有するパス収容制御方法。
A path accommodation control method executed by a network management device that performs processing related to path establishment and cancellation using a frequency slot in an optical network including a group of variable bandwidth communication devices connected by a link,
A rearrangement step that is executed in response to the arrival of a predetermined timing, and a request processing step that is executed when a request related to a path is received;
The relocation step includes:
Searching for a link having a slot usage rate equal to or greater than a predetermined value on the optical network;
Relocating the path on the link to a different path from the path on which the path is established when the link exists;
The request processing step includes:
When the request is a path establishment request, among the routes that can be taken on the optical network as the path of the path relating to the path establishment request, continuous frequency slots of the number of slots necessary for the path are vacant through the route. A path accommodation control method comprising: allocating the frequency slot to the path on a route when there is a route.
前記要求に係るパスの経路として、前記光ネットワーク上の取り得る経路から1つの経路を選択する際に、最小OSNRペナルティとなる経路に必要なスロット数と同じスロット数で割り当て可能な範囲に限って経路を選択し、その中からOSNRペナルティが小さい経路を優先的に選択する
請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載のパス収容制御方法。
When selecting one path from the possible paths on the optical network as a path path for the request, it is limited to a range that can be allocated with the same number of slots as the number of slots necessary for the path that has the minimum OSNR penalty. The path accommodation control method according to any one of claims 1 to 5, wherein a path is selected, and a path with a small OSNR penalty is preferentially selected.
パスの再配置を行う際に、再配置を試みる経路選択範囲を、再配置の対象とするパスが占有している経路上のスロット群を光ネットワークのトポロジから除いた範囲において、当該パスが占有しているスロット数と同じスロット数で割り当て可能な範囲とし、OSNRペナルティが小さい経路を優先的に選択する
請求項1ないし5のうちいずれか1項に記載のパス収容制御方法。
When relocating a path, the path selection range to be relocated is occupied by the path in the range excluding the slot group on the route occupied by the path to be relocated from the optical network topology. The path accommodation control method according to any one of claims 1 to 5, wherein a path that can be allocated with the same number of slots as the number of slots that are assigned is preferentially selected and a path with a small OSNR penalty is preferentially selected.
再配置するパスを、経由リンク数が多いパスから優先的に選択する請求項3ないし5のうちいずれか1項に記載のパス収容制御方法。   6. The path accommodation control method according to claim 3, wherein a path to be rearranged is preferentially selected from paths having a large number of via links. 再配置するパスを、経由リンク数が少ないパスから優先的に選択する請求項3ないし5のうちいずれか1項に記載のパス収容制御方法。   6. The path accommodation control method according to claim 3, wherein a path to be rearranged is preferentially selected from paths having a small number of via links. 再配置するパスを、スロット使用率が予め定めた値以上のリンクを経由している数が多いパスから優先的に選択する請求項3ないし5のうちいずれか1項に記載のパス収容制御方法。   The path accommodation control method according to any one of claims 3 to 5, wherein a path to be rearranged is preferentially selected from paths having a large number of paths that pass through links having a slot usage rate equal to or greater than a predetermined value. . 再配置するパスを、スロット使用率が予め定めた値以上のリンクを経由している数を経由リンク数で割った、平均経由混雑リンク数が大きいパスを優先的に選択する請求項3ないし5のうちいずれか1項に記載のパス収容制御方法。   6. The path to be rearranged is preferentially selected as a path with a large average number of congested links obtained by dividing the number of links whose slot usage rate passes through a predetermined value or more by the number of via links. The path accommodation control method according to any one of the above.
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