JP5748363B2

JP5748363B2 - 通信経路設計装置、通信経路設計方法及び通信経路設計プログラム

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Publication number: JP5748363B2
Application number: JP2013018622A
Authority: JP
Inventors: 顕博門畑; 貴章田中; 史一犬塚; 渡辺　篤; 篤渡辺; 平野　章; 章平野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2033-02-01
Also published as: JP2014150441A

Description

本発明は、通信網における通信経路の設計を行う通信経路設計装置、通信経路設計方法及び通信経路設計プログラムに関する。

高信頼なネットワークを実現するための複数の冗長経路設計方法として、ｋ本（ｋは自然数）のノード重複のないパス経路を算出するｋ−ｖｅｒｔｅｘ−ｄｉｓｊｏｉｎｔアルゴリズムが示されている（例えば、非特許文献１参照）。また、管路重複のリンクを避けるためのアルゴリズムとしてＳｈａｒｅｄＲｉｓｋＬｉｎｋＧｒｏｕｐ（ＳＲＬＧ）ＤｉｓｊｏｉｎｔＰａｔｈアルゴリズムが示されている（例えば、非特許文献２参照）。さらに、ネットワークを複数に分割したサブネットワークにおいては、冗長経路の始終点が同じにならない場合があるが、これを解決するＴｗｏｓｏｕｒｃｅｓ，Ｔｗｏｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎｓ −ｆｉｘｅｄｓｏｕｒｃｅ／ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎｐａｉｒｓアルゴリズムも示されている（例えば、非特許文献３参照）。

Ramesh Bhandari, "Survivable Networks -Algorithms for Diverse Routing", Chapter7, pp176-182, 1999. J. Silva, T. Gomes, L. Fernandes, C. Simoes, and J. Craveirinha, "An heuristic for maximally SRLG-disjoint path pairs calculation," Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT) 2011, pp.1-8, 2011. Ramesh Bhandari, "Survivable Networks -Algorithms for Diverse Routing", Chapter8, pp186-188, 1999.

ところで、ネットワークを複数に分割したサブネットワーク（ＮＷ）内の冗長経路の設計をする場合、管路重複をできる限り避け、かつなるべくノードとリンクが重複しないように複数の経路設計を行う必要がある。図５は、ネットワーク全体を４つのサブネットワーク（ＮＷ）に分けて構成する場合の経路設計動作を示す説明図である。図５に示すように、第１のサブネットワーク内の始点から第４のサブネットワーク内の終点までの０系ルートと冗長ルートである１系ルートを設計する際に、管路重複を避けて（図５に示す×印のルート）、物理区間を選択しながら経路設計を行わなければならない。

しかしながら、従来の冗長経路設計方法にあっては、ネットワークを複数に分割したサブネットワーク（ＮＷ）内の冗長経路の設計をする場合に、管路重複をできる限り避け、かつなるべくノードとリンクが重複しないように冗長経路の経路設計を行うことができないという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ネットワーク全体を複数に分割したサブネットワーク（ＮＷ）内の冗長通信経路の設計をする際に、ネットワーク全体の信頼性を高めた冗長通信経路を設計することができる通信経路設計装置、通信経路設計方法及び通信経路設計プログラムを提供することを目的とする。

本発明は、通信網における冗長通信経路を設計する通信経路設計装置であって、前記通信網の構成を示す通信網情報を記憶した通信網情報記憶手段と、前記通信網情報記憶手段に記憶された前記通信網情報を参照して、予め指定した数の通信経路または全通信経路の候補経路である物理経路を算出する経路候補算出手段と、前記候補経路から、同一ファイバが複数の経路中に含まれているファイバ重複と、同一ノードが複数の経路中に含まれているノード重複と、同一管路が複数の経路中に含まれている管路重複とのいずれかが発生している前記候補経路を削除した前記候補経路の情報を前記冗長通信経路情報として出力する通信経路出力手段とを備えたことを特徴とする。

本発明は、前記通信経路出力手段は、前記候補経路を削除することにより、予め指定した数の通信経路を算出できない場合は、前記候補経路の中からノード数又は経路長が最小となる通信経路を冗長通信経路として決定することを特徴とする。

本発明は、通信網における冗長通信経路を設計するために、前記通信網の構成を示す通信網情報を記憶した通信網情報記憶手段を備える通信経路設計装置が行う通信経路設計方法であって、前記通信網情報記憶手段に記憶された前記通信網情報を参照して、予め指定した数の通信経路または全通信経路の候補経路である物理経路を算出する経路候補算出ステップと、前記候補経路から、同一ファイバが複数の経路中に含まれているファイバ重複と、同一ノードが複数の経路中に含まれているノード重複と、同一管路が複数の経路中に含まれている管路重複とのいずれかが発生している前記候補経路を削除した前記候補経路の情報を前記冗長通信経路情報として出力する通信経路出力ステップとを有することを特徴とする。

本発明は、前記通信経路出力ステップでは、前記候補経路を削除することにより、予め指定した数の通信経路を算出できない場合は、前記候補経路の中からノード数又は経路長が最小となる通信経路を冗長通信経路として決定することを特徴とする。

本発明は、コンピュータを、前記通信経路設計装置として機能させるための通信経路設計プログラムである。

本発明によれば、管路重複をできる限り避け、かつノードとリンクが重複しない複数の冗長通信経路の設計を行うことができるため、ネットワーク全体の信頼性を高めた冗長通信経路を設計することができるという効果が得られる。

本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。第１実施形態による通信経路設計装置の動作を示すフローチャートである。第２実施形態による通信経路設計装置の動作を示すフローチャートである。第３実施形態による通信経路設計装置の動作を示すフローチャートである。ネットワーク全体を４つのサブネットワーク（ＮＷ）に分けて構成する場合の経路設計動作を示す説明図である。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態による通信経路設計装置を説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。通信経路設計装置は、コンピュータ装置で構成し、経路探索演算部１、ネットワーク情報管理部２及び演算結果記憶部３を備える。経路探索演算部１は、ｋ本（ｋは自然数）の経路を算出するｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈアルゴリズムを用いた経路探索、もしくは幅優先探索アルゴリズムを用いて全経路探索を行う。ネットワーク情報管理部２は、算出したい対地間パス情報、物理トポロジ、複数経路の始点と終点ノード情報、各リンクのファイバ情報及びファイバの管路重複情報が記憶される記憶装置で構成する。演算結果記憶部３は、演算処理の途中結果及び最終の演算結果を記憶する記憶装置で構成する。

次に、図２を参照して、図１に示す通信経路設計装置の動作を説明する。図２は、図１に示す通信経路設計装置の動作を示すフローチャートである。通信経路設計装置は、予め指定した本数の通信経路を算出するものとして説明する。予め指定した本数の通信経路とは、例えば、システム設計時に指定する冗長度や、システム設計時に指定する故障率と経路の故障率等から求まる通信経路の本数であり、冗長度２であれば２本、故障率５０％の経路でシステム設計時に指定する故障率が２５％であれば２本とすればよい。

まず、経路探索演算部１は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈアルゴリズムを用いてそれぞれの始点と終点ノードペアにおいて複数の候補経路（第１、第２のルート）を算出する（ステップＳ１）。このとき、始点ノード（もしくは終点ノード）が２経路とも同じノードでなくてもよい。そして、経路探索演算部１は、第１、第２のルートにおいて、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに２つの経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。一方、経路候補が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ３）。ファイバレベルでのリンクの重複とは、二つ以上の経路において同一ファイバを通過していることである。

次に、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ５）。管路重複とは、二つ以上の経路において同一の管路を通過していることである。

次に、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ７）。ノード重複とは、二つ以上の経路において同一のノードを通過していることである。

次に、経路探索演算部１は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し上記ステップで決定した２つの経路を除いて、第３ルートの候補経路をｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈアルゴリズムを用いて算出する（ステップＳ８）。この演算の際、上記ステップで決定した２経路のリンクを削除した物理トポロジ情報を入力値としてｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈアルゴリズムを用いて演算をする。また、２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小のものから順番に第３経路を決定する次ステップに進む。

そして、経路探索演算部１は、第３のルートと第１、第２のルートにおいて、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに第３ルートの経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択し、演算結果記憶部３へ演算結果の一時保存を行う。ステップＳ７までに算出した２つの経路の組み合わせ全てにおいて、第３ルートの経路候補が存在しない場合は、ステップＳ１５へ移行する。一方、第３ルートの経路候補が存在する場合、経路探索演算部１は、第３ルートにおいて、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１０）。

次に、経路探索演算部１は、第３のルートと第１、第２のルートにおいて、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに第３ルートの候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択し、演算結果記憶部３へ演算結果の一時保存を行う。ステップＳ７までに算出した２つの経路の組み合わせ全てにおいて、第３ルートの経路候補が存在しない場合は、ステップＳ１５へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第３ルートにおいて、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１２）。

次に、経路探索演算部１は、第３のルートと第１、第２ルートにおいて、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに第３ルートの候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択し、演算結果記憶部３へ演算結果の一時保存を行う。ステップＳ７までで算出した２つの経路の組み合わせ全てにおいて、第３ルートの経路候補が存在しない場合は、ステップＳ１５へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第３ルートにおいて、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１４）。

次に、経路探索演算部１は、第１、第２、第３ルートにおいて重複しているノード数が最も小さいものを第１、第２、第３のルート（経路）として決定する（ステップＳ１５）。そして、経路探索演算部１は、決定した経路を演算結果記憶部３に記憶する。

なお、経路を削除することにより、予め指定した数の通信経路を算出できない場合は、候補経路の中からノード数又は経路長が最小となる通信経路を冗長通信経路として決定するようにしてもよい。

なお、４以上の経路算出方法は図２に示すステップＳ８〜Ｓ１４の処理を繰り返して算出すればよい。また、図２に示す処理動作において、経路を削除する処理として、リンク重複する経路を削除したのちに、管路重複の経路、ノード重複の経路、の順番に削除する例を説明したが、ノード重複の経路を削除したのちに、管路重複の経路を削除するようにしてもよく、経路削除の順番はどのような順番であってもよい。

また、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１３の条件分岐をなくし、リンク・管路・ノード重複が各ステップの順番（例えばＳ３、Ｓ５、Ｓ７の順番）で少なくなる組み合わせを選択してもよい、さらに、第１、第２経路の選択においては条件分岐をなく、第３経路の選択では条件分岐を有効とするやり方や、その逆の方法にしてもよい。

また、ネットワークの規模が大きく計算時間が膨大となるケースにおいて、計算時間を削減する方法がある。例えば、ステップＳ８において、これより前で決定した２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小の１つの組み合わせのみを候補経路として、第３経路を決定する次ステップに進み、ステップＳ８からＳ１４の繰り返し演算を行わないようにしてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態による通信経路設計装置を説明する。第２実施形態における通信経路設計装置の装置構成は、図１に示す装置構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。図３は、第２実施形態における通信経路設計装置の動作を示すフローチャートである。図３において、図２に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。図３に示す処理動作が、図２に示す処理動作と異なる点は、ステップＳ１Ａ、Ｓ８Ａにおいて候補経路を算出する際に全経路探索を行う点である。

図３を参照して、第２実施形態における通信経路設計装置の動作を説明する。まず、経路探索演算部１は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し、全経路探索のアルゴリズム（例えば、幅優先探索アルゴリズム）を用いて複数の候補経路（例えば第１、第２のルート）を算出する（ステップＳ１Ａ）。このとき、始点ノード（もしくは終点ノード）が２経路とも同じノードでなくてもよい。そして、経路探索演算部１は、第１、第２のルートにおいて、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに２つの経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。一方、２つの経路候補が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ３）。

次に、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ５）。

次に、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定の結果、存在しない場合は、ステップＳ８へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ７）。

次に、経路探索演算部１は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し上記ステップで算出した経路を除いて、第３ルートの候補経路を全経路探索のアルゴリズム（例えば、幅優先探索アルゴリズム）を用いて算出する（ステップＳ８Ａ）。この演算の際、上記ステップで決定した２経路のリンクを削除した物理トポロジ情報を入力値として経路探索のアルゴリズムを用いて演算をする。また、２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小のものから順番に第３経路を決定する次ステップに進む。

そして、経路探索演算部１は、第３のルートと第１、第２のルートにおいて、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに第３ルートの経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ９）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択し、演算結果記憶部３へ演算結果の一時保存を行う。ステップＳ７までで算出した２つの経路の組み合わせ全てにおいて、第３ルートの経路候補が存在しない場合は、ステップＳ１５へ移行する。一方、第３ルートの経路候補が存在する場合、経路探索演算部１は、第３ルートにおいて、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１０）。

次に、経路探索演算部１は、第３のルートと第１、第２のルートにおいて、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに第３ルートの候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ１５へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第３ルートにおいて、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１２）。

次に、経路探索演算部１は、第３のルートと第１、第２ルートにおいて、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに第３ルートの候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ１５へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第３ルートにおいて、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１４）。

このように、候補経路を算出する際に、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈアルゴリズムではなく、全経路探索のアルゴリズム（例えば幅優先探索アルゴリズム）を用いるようにしたため、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈアルゴリズムと比べてよりファイバ重複、ノード重複、管路重複を避けることが可能になるため、高信頼なネットワークの構築が可能となる。

第１実施形態と同様に、４以上の経路算出方法は図３に示すステップＳ８Ａ〜Ｓ１４の処理を繰り返して算出すればよい。また、図３に示す処理動作において、経路を削除する処理として、リンク重複する経路を削除したのちに、管路重複の経路、ノード重複の経路、の順番に削除する例を説明したが、ノード重複の経路を削除したのちに、管路重複の経路を削除するようにしてもよく、経路削除の順番はどのような順番であってもよい。

また、ステップＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１３の条件分岐をなくし、リンク・管路・ノード重複が各ステップの順番（例えばＳ３Ｓ５Ｓ７の順番）で少なくなる組み合わせを選択してもよい、さらに、第１、第２経路の選択においては条件分岐をなく、第３経路の選択では条件分岐を有効とするやり方や、その逆の方法も可能である。

また、ネットワークの規模が大きく計算時間が膨大となるケースにおいて、計算時間を削減する方法がある。例えば、ステップＳ８において、これより前で決定した２つの経路候補の組み合わせが複数ある場合は、２つの経路のトータルのホップ数もしくは経路長が最小のもののみを候補経路として、第３経路を決定する次ステップに進み、ステップＳ８からＳ１４の繰り返し演算を行わない。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態による通信経路設計装置を説明する。第３実施形態における通信経路設計装置の装置構成は、図１に示す装置構成と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。図４は、第３実施形態における通信経路設計装置の動作を示すフローチャートである。図４において、図２に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。図４に示す処理動作が、図２に示す処理動作と異なる点は、ステップＳ１５Ａにおいてルートを決定する際に、複数の経路それぞれに対して遅延差（経路長の差）を算出し、その中で最も小さい遅延差の組み合わせのルートを決定するようにした点である。

図４を参照して、第３実施形態における通信経路設計装置の動作を説明する。まず、経路探索演算部１は、ネットワーク情報管理部２に記憶されている情報を参照し、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈアルゴリズムを用いてそれぞれの始点と終点ノードペアにおいて複数の候補経路（第１、第２のルート）を算出する（ステップＳ１）。このとき、始点ノード（もしくは終点ノード）が２経路とも同じノードでなくてもよい。そして、経路探索演算部１は、第１、第２のルートにおいて、ファイバレベルのリンクが重複している経路（パス）を削除しても未だに２つの経路候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ２）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択してステップＳ８へ移行する。一方、経路候補が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ファイバレベルのリンクで重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ３）。ファイバレベルでのリンクの重複とは、二つ以上の経路において同一ファイバを通過していることである。

次に、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択しステップＳ８へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ５）。管路重複とは、二つ以上の経路において同一の管路を通過していることである。

次に、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ノード重複する経路（パス）を削除しても未だに候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択しステップＳ８へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第１、第２ルートにおいて、ノード重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ７）。ノード重複とは、二つ以上の経路において同一のノードを通過していることである。

次に、経路探索演算部１は、第３のルートと第１、第２のルートにおいて、管路重複する経路（パス）を削除しても未だに第３ルートの候補経路は存在するか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定の結果、存在しない場合は、重複部分が最も少ない、１つもしくは複数の組み合わせを選択し、演算結果記憶部３へ演算結果の一時保存を行う。ステップＳ７までで算出した２つの経路の組み合わせ全てにおいて、第３ルートの経路候補が存在しない場合は、ステップＳ１５へ移行する。一方、候補経路が存在する場合、経路探索演算部１は、第３ルートにおいて、管路重複している経路（パス）を削除する（ステップＳ１２）。

次に、経路探索演算部１は、第１、第２、第３ルートの経路それぞれに対して遅延差（経路長の差）を算出し、その中で最も小さい遅延差の組み合わせの経路を第１、第２、第３ルートとして決定する（ステップＳ１５Ａ）。そして、経路探索演算部１は、決定した経路を演算結果記憶部３に記憶する。

なお、遅延差の算出は各経路のノード数の差としてもよい。また、ステップＳ１、Ｓ８の候補経路の探索に用いるアルゴリズムは、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔｐａｔｈアルゴリズムに代えて全経路探索のアルゴリズム（例えば、幅優先探索アルゴリズム）を用いるようにしてもよい。

このように、ルートを決定する際に、経路それぞれに対して遅延差を算出し、そのなかで最も小さい遅延差の組み合わせの経路としたため、遅延差の小さいより高品質なネットワークの構築が可能となる。

なお、前述した説明においては、抽出した最小の冗長経路の組から、ノード数又は経路長が最小の組を選択する例を説明したが、例えば、ノード数又は伝送距離（経路長）が近い複数の経路を選択する方法でもよいし、ノード数又は伝送距離の平均値や、最頻値や、中央値近傍の複数の経路を選択する方法でもよいし、波長割当方法の波長を経路に変更したＦｉｒｓｔ−ｆｉｔ法（利用可能な経路から最も番号の小さい経路を選択）、Ｍｏｓｔ−ｕｓｅｄ法（最も利用されている経路を選択）、Ｒａｎｄｏｍ−ｆｉｔ法（利用可能な経路から無作為に経路を選択）、Ｌｅａｓｔ−ｕｓｅｄ法（最も利用されていない経路を選択）、ＰＷＡ（ＰｒｉｏｒｉｔｙｂａｓｅｄＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）法（利用可能な経路の中から優先度の高い経路を選択）等を適用するようにしてもよい。

また、あらかじめ遅延差の要求があった場合は、第１〜３実施形態におけるステップＳ８の前の２経路を選択するときに、前記制約内の組み合わせを抽出してもよいし、ステップＳ１５において、前記遅延差制約内の組み合わせを抽出してもよい。

以上説明したように、対地間パス情報、物理トポロジ、複数経路の始点と終点ノード情報、各リンクのファイバ情報、ファイバの管路重複情報を含むネットワーク情報を用いて、互いにファイバ重複とノード重複と管路重複する経路が最小の冗長経路の組を抽出し、抽出した組からノード数又は伝送距離が最小の組を選択すること冗長通信経路の設計を行うようにした。これにより、管路重複をできる限り避け、かつなるべくノードとリンクが重ならないような複数経路の設計を行うことができるため、ネットワーク全体の信頼性を高めた冗長通信経路を設計することができる。また、始点と終点とがそれぞれ異なるサブネットワークに属し、サブネットワークへの入力点又はサブネットワークからの出力点のいずれか一方が異なる場合も含むサブネットワーク内での冗長経路を容易に設計することができる。特に、サブネットワークへの入力点又はサブネットワークからの出力点のいずれか一方が異なる場合を考慮してサブネットワーク内での冗長経路を設計することができる。

なお、図１に示す経路探索演算部１の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより冗長通信経路設計処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。

管路重複のある通信網において、最適な複数の冗長経路を設計することが不可欠な用途に適用できる。

１・・・経路探索演算部、２・・・ネットワーク情報管理部、３・・・演算結果記憶部

Claims

通信網における冗長通信経路を設計する通信経路設計装置であって、
前記通信網の構成を示す通信網情報を記憶した通信網情報記憶手段と、
前記通信網情報記憶手段に記憶された前記通信網情報を参照して、予め指定した数の通信経路または全通信経路の候補経路である物理経路を算出する経路候補算出手段と、
前記候補経路から、同一ファイバが複数の経路中に含まれているファイバ重複と、同一ノードが複数の経路中に含まれているノード重複と、同一管路が複数の経路中に含まれている管路重複とのいずれかが発生している前記候補経路を削除した前記候補経路の情報を前記冗長通信経路情報として出力する通信経路出力手段と、
複数の前記冗長通信経路情報に基づく前記冗長通信経路それぞれと現用経路との遅延差を算出し、前記遅延差が最小となる前記冗長通信経路を前記冗長通信経路情報として決定する冗長経路決定手段と
を備えたことを特徴とする通信経路設計装置。
通信網における冗長通信経路を設計するために、前記通信網の構成を示す通信網情報を記憶した通信網情報記憶手段を備える通信経路設計装置が行う通信経路設計方法であって、
前記通信網情報記憶手段に記憶された前記通信網情報を参照して、予め指定した数の通信経路または全通信経路の候補経路である物理経路を算出する経路候補算出ステップと、
前記候補経路から、同一ファイバが複数の経路中に含まれているファイバ重複と、同一ノードが複数の経路中に含まれているノード重複と、同一管路が複数の経路中に含まれている管路重複とのいずれかが発生している前記候補経路を削除した前記候補経路の情報を前記冗長通信経路情報として出力する通信経路出力ステップと、
複数の前記冗長通信経路情報に基づく前記冗長通信経路それぞれと現用経路との遅延差を算出し、前記遅延差が最小となる前記冗長通信経路を前記冗長通信経路情報として決定する冗長経路決定ステップと
を有することを特徴とする通信経路設計方法。
コンピュータを、請求項１に記載の通信経路設計装置として機能させるための通信経路設計プログラム。