JP5835737B2 - Method for determining path and frequency band - Google Patents

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Description

本発明は、複数のノードが光ファイバで接続されたネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路及び周波数帯域を決定するための方法に関する。   The present invention relates to a method for determining a path and a frequency band between nodes that transmit and receive optical signals on a network in which a plurality of nodes are connected by optical fibers.

複数のノードが光ファイバで接続されたネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路に、光信号の伝送容量に応じた必要最小限の周波数帯域を割り当てるエラスティック光パスネットワークが提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。エラスティック光パスネットワークに割り当てられる周波数帯域は、従来の光パスネットワークのように、光パスが固定的な周波数間隔である周波数グリッドに基づいて割り当てられるのではなく、ある周波数幅を1スロット単位としたスロットの個数によって柔軟に決定される。   An elastic optical path network has been proposed in which a minimum frequency band corresponding to the transmission capacity of an optical signal is allocated to a path between nodes that transmit and receive optical signals on a network in which a plurality of nodes are connected by optical fibers. (For example, see Non-Patent Document 1). The frequency band allocated to the elastic optical path network is not allocated based on the frequency grid in which the optical path is a fixed frequency interval as in the conventional optical path network, but a certain frequency width is set to one slot unit. The number of slots is determined flexibly.

例えば、周波数間隔が50GHzで固定されたネットワークにおいては、20GHzに相当する伝送容量の通信需要がある場合、50GHzだけの周波数帯域を消費してしまっていた。一方で、エラスティック光パスネットワークでは、前記通信需要に対し、例えば12.5GHz単位のスロットを2個割り当て、残りの周波数帯域を他の通信需要に割り当てることができる。このため、エラスティック光パスネットワークは、周波数資源を有用に利用することができる。   For example, in a network in which the frequency interval is fixed at 50 GHz, when there is a communication demand with a transmission capacity corresponding to 20 GHz, a frequency band of only 50 GHz is consumed. On the other hand, in the elastic optical path network, for example, two slots of 12.5 GHz units can be allocated to the communication demand, and the remaining frequency band can be allocated to other communication demands. For this reason, the elastic optical path network can use frequency resources effectively.

一方で、共有プロテクションを導入した光パスネットワークの設計方法が提案されている(例えば、非特許文献2参照。)。共有プロテクションでは、光信号を送受信する経路として用いる現用経路と、現用経路の故障時に用いる予備経路と、を設け、現用経路間で予備経路の一部を共有する。こうすることで、予備経路のために用意すべき光ファイバの数やファイバ内の周波数資源といったファイバの所要資源量を減らすことができる。このため、共有プロテクションを導入した光パスネットワークの設計方法を採用することで、光ファイバ資源を有効に利用することができる。   On the other hand, an optical path network design method in which shared protection is introduced has been proposed (for example, see Non-Patent Document 2). In shared protection, a working path used as a path for transmitting and receiving an optical signal and a backup path used when the working path fails are provided, and a part of the backup path is shared between the working paths. By doing so, it is possible to reduce a required amount of fiber such as the number of optical fibers to be prepared for the backup path and frequency resources in the fiber. For this reason, an optical fiber resource can be used effectively by adopting an optical path network design method in which shared protection is introduced.

図15に、共有プロテクションを導入した光パスネットワークの一例を示す。複数のノード91a〜91kが光ファイバで接続されている。ノード91aからノード91dへ光信号を送信し、ノード91eからノード91kへ光信号を送信する場合、ノード91aからノード91dへ光信号を伝送する現用経路93Uadとノード91eからノード91kへ光信号を伝送する現用経路93Uekとが独立している。また、現用経路93Uadとは独立の予備経路93Fad及び現用経路93Uekとは独立の予備経路93Fekが設けられており、予備経路93Fadと予備経路93Fekはノード91f、91g、91hを共有しており、ノード91fからノード91hまでのリンクを共有している。   FIG. 15 shows an example of an optical path network in which shared protection is introduced. A plurality of nodes 91a to 91k are connected by optical fibers. When the optical signal is transmitted from the node 91a to the node 91d and the optical signal is transmitted from the node 91e to the node 91k, the optical path is transmitted from the node 91a to the node 91d and the optical signal is transmitted from the node 91e to the node 91k. The working path 93Uek is independent. Also, a backup path 93Fad independent of the current path 93Uad and a backup path 93Fek independent of the current path 93Uek are provided. The backup path 93Fad and the backup path 93Fek share the nodes 91f, 91g, and 91h. The link from 91f to the node 91h is shared.

エラスティック光パスネットワークにおいて共有プロテクションを導入すれば、周波数資源及び光ファイバ資源の有効利用につながる。この場合、エラスティック光パスネットワークを構成するための制約があるとともに、共有プロテクションを導入するための制約があり、これら両方の制約を満たす必要がある。   Introducing shared protection in an elastic optical path network leads to effective use of frequency resources and optical fiber resources. In this case, there are restrictions for configuring an elastic optical path network and restrictions for introducing shared protection, and both of these restrictions must be satisfied.

例えば、エラスティック光パスネットワークでは、経路の始点から終点まで同じスロットの組を使用しなければならないという同一スロット制約、同一ファイバにおいて1つのスロットを複数の通信需要に割り当てることができないというスロット衝突制約、という制約がある。一方、共有プロテクションでは、異なる対地にある現用経路同士を独立にし、かつ、同一対地にある現用経路と予備経路を独立にしなければならないという制約がある。ここで、現用経路同士が独立とは、経路の始点と終点を含み、どのノードも共有しないことをいう。現用経路と予備経路が独立とは、これらの経路の始点と終点を除き、どのノードも共有しないことをいう。   For example, in an elastic optical path network, the same slot constraint that the same set of slots must be used from the start point to the end point of the route, and the slot collision constraint that one slot cannot be assigned to multiple communication demands in the same fiber There is a restriction that. On the other hand, in the shared protection, there is a restriction that the working routes in different grounds must be made independent, and the working route and the backup route in the same ground have to be made independent. Here, the fact that the working routes are independent means that the nodes include the start point and the end point of the route and do not share any nodes. The fact that the active route and the backup route are independent means that no node is shared except the start point and the end point of these routes.

Masahiko Jinno, Bartlomiej Kozicki, Hidehiko Takara, Atsushi Watanabe, Yoshiaki Sone, Takafumi Tanaka, and Akira Hirano, “Distance−Adaptive Spectrum Resource Allocation in Spectrum−Sliced Elastic Optical Path Network”, IEEE Communications Magazine,PP.138−145, August 2010Masahiko Jinno, Bartlomiej Kozicki, Hidehiko Takara, Atsushi Watanabe, Yoshiaki Sone, Takafumi Tanaka, and Akira Hirano, "Distance-Adaptive Spectrum Resource Allocation in Spectrum-Sliced Elastic Optical Path Network", IEEE Communications Magazine, PP. 138-145, August 2010 Pin−Han Ho, Hussein T. Mouftah, “Shared Protection in Mesh WDM Networks”, IEEE Communications Magazine, PP. 70−76, January 2004Pin-Han Ho, Hussein T .; Moftah, “Shared Protection in Mesh WDM Networks”, IEEE Communications Magazine, PP. 70-76, January 2004 Xu Shao, Yong−Kee Yeo, Zhaowen Xu, Xiaofei Cheng, Luying Zhou, “Shared−Path Protection in OFDM−based Optical Networks with Elastic Bandwidth Allocation”, OFC/NFOEC Technical Digest, 2012Xu Shao, Yong-Kee Yeo, Zhaowen Xu, Xiaofei Cheng, Luying Zhou, “Shared-Path Protection in OFDM-basic Optical Networks with EC”. Ramesh Bhandari, “Survivable Networks”, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, PP.175−182,1999Ramesh Bandari, “Survivable Networks”, KLUWER ACADEMI PUBLISHERS, PP. 175-182, 1999 Jane M. Simmons, “Optical network Design and Planning”, Springer, P.68,2008Jane M.J. Simmons, “Optical network Design and Planning”, Springer, P. et al. 68, 2008

エラスティック光パスネットワークにおいて共有プロテクションを導入するに際し、予備経路については周波数スロットの共有度が高いことが好ましいが、エラスティック光パスの制約を考慮することが必要となる。   When sharing protection is introduced in an elastic optical path network, it is preferable that the frequency sharing of the frequency slot is high for the backup path, but it is necessary to consider the restrictions of the elastic optical path.

そこで、本発明は、共有プロテクションを導入したエラスティック光パスネットワークにおいて、予備経路の周波数スロットの共有度を向上することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to improve the frequency slot sharing degree of a backup path in an elastic optical path network in which shared protection is introduced.

本願発明の経路及び周波数帯域の決定方法は、複数のノードが光ファイバで接続されたネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路に当該光信号の伝送容量に応じた周波数帯域を割り当てるエラスティック光パスネットワークを用いた経路及び周波数帯域の決定方法であって、前記ノード間の始点と終点の組み合わせ及び必要な周波数スロット数を含む現用経路の候補を列挙する現用経路列挙手順と、現用経路の各候補について、現用経路とは独立した予備経路を決定する予備経路決定手順と、決定した予備経路について、同一スロット制約及び現用経路とのスロット衝突制約を満たし、かつ連続した番号の周波数スロットを割り当てるスロット連続制約も満たし、かつ他の予備経路と共有される周波数スロットが大きくなるように周波数スロットを決定する周波数スロット決定手順と、現用経路ごとに決定した予備経路及び当該予備経路の周波数スロットを用いて、列挙した現用経路のなかから、現用経路及び予備経路におけるファイバの所要資源量が少なくなるように現用経路を決定する現用経路決定手順と、を順に有する。 The path and frequency band determination method of the present invention is an error in which a frequency band corresponding to the transmission capacity of an optical signal is allocated to a path between nodes transmitting and receiving the optical signal on a network in which a plurality of nodes are connected by optical fibers. A method for determining a route and a frequency band using a stick optical path network, wherein a working route enumeration procedure for enumerating current route candidates including a combination of a start point and an end point between the nodes and a required number of frequency slots, and a working route For each of these candidates, a backup route determination procedure for determining a backup route independent of the current route, and for the determined backup route , frequency slots with consecutive numbers satisfying the same slot constraint and the slot collision constraint with the current route are satisfied. slot continuous constraints satisfied, and the frequency slots are shared with other preparatory routes it largely be assigned As such, using the frequency slot determination procedure for determining a frequency slot, a frequency slot of the spare path and the spare path was determined for each active route, from among the listed working path, the required fiber in the working path and the protection path And a working route determination procedure for determining a working route so that the amount of resources is reduced.

本願発明の経路及び周波数帯域の決定方法では、前記現用経路決定手順で決定した現用経路で使用される予備経路のなかから、他の予備経路と共有している周波数スロットの割合が他の予備経路よりも小さい予備経路又は利用されていない周波数スロットが他の光ファイバよりも大きな光ファイバに収容されている予備経路及び当該予備経路の現用経路を除去し、除去した現用経路及び予備経路を再度決定する再割当手順を、前記現用経路決定手順の後にさらに有してもよい。   In the path and frequency band determination method of the present invention, the ratio of the frequency slots shared with other backup paths from among the backup paths used in the current path determined in the current path determination procedure is the other backup paths. The spare path that is smaller or the unused frequency slot is accommodated in the optical fiber larger than the other optical fiber, and the working path of the spare path are removed, and the removed working path and spare path are determined again. A reassignment procedure to be performed may be further provided after the working route determination procedure.

前記再割当手順において、前記現用経路列挙手順、前記予備経路決定手順、前記周波数スロット決定手順及び前記現用経路決定手順を実行することによって、除去した現用経路及び予備経路を再度決定してもよい。   In the reassignment procedure, the removed working route and protection route may be determined again by executing the working route enumeration procedure, the protection route determination procedure, the frequency slot determination procedure, and the working route determination procedure.

本願発明の経路及び周波数帯域の決定プログラムは、複数のノードが光ファイバで接続されたネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路に当該光信号の伝送容量に応じた周波数帯域を割り当てるエラスティック光パスネットワークを用いた経路及び周波数帯域の決定プログラムであって、現用経路列挙部が、前記ノード間の始点と終点の組み合わせ及び必要な周波数スロット数を含む現用経路の候補を列挙する現用経路列挙手順と、予備経路決定部が、現用経路の各候補について、現用経路とは独立した予備経路を決定する予備経路決定手順と、周波数スロット決定部が、決定した予備経路について、同一スロット制約及び現用経路とのスロット衝突制約を満たし、かつ連続した番号の周波数スロットを割り当てるスロット連続制約も満たし、かつ他の予備経路と共有される周波数スロットが大きくなるように周波数スロットを決定する周波数スロット決定手順と、現用経路決定部が、現用経路ごとに決定した予備経路及び当該予備経路の周波数スロットを用いて、列挙した現用経路のなかから、現用経路及び予備経路におけるファイバの所要資源量が少なくなるように現用経路を決定する現用経路決定手順と、を順にコンピュータに実行させる。 The route and frequency band determination program of the present invention is an error that allocates a frequency band according to the transmission capacity of an optical signal to a path between nodes that transmit and receive the optical signal on a network in which a plurality of nodes are connected by optical fibers. A program for determining a path and a frequency band using a stick optical path network, wherein a working path listing unit enumerates working path candidates including a combination of a start point and an end point between the nodes and a necessary number of frequency slots. The enumeration procedure, the backup route determination unit determines a backup route independent of the current route for each candidate of the current route, and the same slot constraint for the backup route determined by the frequency slot determination unit. A slot that satisfies the slot collision constraint with the working path and assigns consecutive numbered frequency slots. Continuous constraints satisfied, and as a frequency slot that is shared with other preparatory route is large, the frequency slot decision procedure for determining the frequency slot, the working path determination unit, spare path and the preliminary determined for each working path Using the frequency slot of the path, the computer sequentially executes a working path determination procedure for determining the working path so that the required resource amount of the fiber in the working path and the backup path is reduced from the listed working paths.

本発明によれば、共有プロテクションを導入したエラスティック光パスネットワークにおいて、予備経路の周波数スロットの共有度を向上することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sharing degree of the frequency slot of a backup path | route can be improved in the elastic optical path network which introduced the shared protection.

実施形態1に係るネットワークの一例を示す。2 shows an example of a network according to the first embodiment. 実施形態1に係る経路及び周波数帯域の決定装置の構成の一例を示す。1 illustrates an example of a configuration of a path and frequency band determination device according to a first embodiment. 実施形態1に係る経路及び周波数帯域の決定方法の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a route and frequency band determination method according to the first embodiment. 実施形態1に係るコストc の説明図である。It is an explanatory view of cost c j b according to the first embodiment. 実施形態1に係るすべてのトラフィックパターンの割り当てが終了したときの、現用経路及び予備経路の一例を示す。An example of a working route and a backup route when assignment of all traffic patterns according to the first embodiment is completed is shown. 実施形態2に係る経路及び周波数帯域の決定装置の構成の一例を示す。An example of the structure of the determination apparatus of the path | route and frequency band which concerns on Embodiment 2 is shown. 実施形態2に係る再割当手順の第1例を示す。10 shows a first example of a reallocation procedure according to Embodiment 2. 周波数スロットの共有度Rの説明図である。It is an explanatory view of sharing of R d of the frequency slots. ファイバの利用率Fの説明図である。It is an illustration of utilization F d of the fiber. ファイバの削減の説明図である。It is explanatory drawing of reduction of a fiber. 本実施形態に係る再割当手順の第2例を示す。The 2nd example of the reallocation procedure concerning this embodiment is shown. 本実施形態に係る再割当手順の第3例を示す。The 3rd example of the reallocation procedure which concerns on this embodiment is shown. 再割当手順を終了後の現用経路及び予備経路の一例を示す。An example of the working path and the backup path after finishing the reassignment procedure is shown. 実施形態2の発明と従来発明との必要ファイバ数の比較結果の一例を示す。An example of the comparison result of the number of required fibers between the invention of Embodiment 2 and the conventional invention is shown. 共有プロテクションを導入した光パスネットワークの一例を示す。An example of an optical path network with shared protection introduced.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(実施形態1)
図1に、本実施形態に係るネットワークの一例を示す。本実施形態では、一例として、複数のノード91−01〜91−25が光ファイバで接続されたネットワークにおいて、ノード91−01からノード91−17へ光信号を送信するトラフィックパターン1と、ノード91−03からノード91−15へ光信号を送信するトラフィックパターン2と、ノード91−09からノード91−23へ光信号を送信するトラフィックパターン3とを有する場合について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of a network according to this embodiment. In the present embodiment, as an example, in a network in which a plurality of nodes 91-01 to 91-25 are connected by optical fibers, a traffic pattern 1 for transmitting an optical signal from the node 91-01 to the node 91-17, and a node 91 A case of having a traffic pattern 2 for transmitting an optical signal from -03 to a node 91-15 and a traffic pattern 3 for transmitting an optical signal from a node 91-09 to a node 91-23 will be described.

本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定方法は、ネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路に光信号の伝送容量に応じた周波数帯域を割り当てる経路決定方法において、ITSA(Iterative Two Step Approach)を用いて経路を求める。具体的には、本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定方法は、現用経路列挙手順と、予備経路決定手順と、周波数スロット決定手順と、現用経路決定手順と、を順に有する。   The path and frequency band determination method according to the present embodiment is an ITSA (Iterative Two Step) process in which a frequency band corresponding to the transmission capacity of an optical signal is allocated to a path between nodes transmitting and receiving an optical signal on a network. The route is determined using (Approach). Specifically, the route and frequency band determination method according to the present embodiment includes an active route enumeration procedure, a backup route determination procedure, a frequency slot determination procedure, and an active route determination procedure in this order.

図2に、本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定装置の一例を示す。本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定装置は、現用経路列挙手順を実行する現用経路列挙部11と、予備経路決定手順を実行する予備経路決定部12と、周波数スロット決定手順を実行する周波数スロット決定部13と、現用経路決定手順を実行する現用経路決定部14と、を備える。本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定装置は、現用経路列挙部11、予備経路決定部12、周波数スロット決定部13及び現用経路決定部14として機能させる経路及び周波数帯域の決定プログラムを、コンピュータに実行させることで実現してもよい。   FIG. 2 shows an example of a path and frequency band determining apparatus according to this embodiment. The path and frequency band determining apparatus according to the present embodiment includes a working path listing unit 11 that executes a working path listing procedure, a backup path determining unit 12 that executes a backup path determining procedure, and a frequency that executes a frequency slot determining procedure. A slot determining unit 13 and a working route determining unit 14 for executing a working route determining procedure are provided. The route and frequency band determining apparatus according to the present embodiment includes a computer program for determining a route and frequency band determining program that functions as the working route listing unit 11, the backup route determining unit 12, the frequency slot determining unit 13, and the working route determining unit 14. You may implement | achieve by making it perform.

現用経路列挙手順では、現用経路列挙部11が、ノード間の現用経路の候補を列挙する。予備経路決定手順では、予備経路決定部12が、現用経路の各候補について、現用経路とは独立した予備経路を決定する。周波数スロット決定手順では、周波数スロット決定部13が、決定した予備経路について、他の予備経路と共有される周波数スロットが大きくなるように周波数スロットを決定する。現用経路決定手順では、現用経路決定部14が、列挙した現用経路のなかから、ファイバの資源量が最も少なくなる現用経路を決定する。これらの手順を実行することによって、新規通信需要を割り当てる際に、所要のファイバ資源量が少なくなるように経路及び周波数スロットの組み合わせを有するパスを選択することができる。   In the working route listing procedure, the working route listing unit 11 lists candidates for working routes between nodes. In the backup route determination procedure, the backup route determination unit 12 determines a backup route independent of the current route for each candidate of the current route. In the frequency slot determination procedure, the frequency slot determination unit 13 determines a frequency slot for the determined backup path so that the frequency slot shared with other backup paths becomes large. In the working route determination procedure, the working route determination unit 14 determines a working route with the smallest amount of fiber resources from the listed working routes. By executing these procedures, when a new communication demand is allocated, a path having a combination of a route and a frequency slot can be selected so that a required amount of fiber resources is reduced.

図3は、本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定方法の一例を示すフローチャートである。ステップS101では、トラフィックパターンを1つ抽出する。トラフィックパターンは始点と終点の組み合わせ及び必要な周波数スロット数を含む。始点と終点の組み合わせは、例えば、トラフィックパターン1の始点であるノード91−01と終点であるノード91−17である。   FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a route and frequency band determination method according to the present embodiment. In step S101, one traffic pattern is extracted. The traffic pattern includes a combination of start and end points and the required number of frequency slots. The combination of the start point and the end point is, for example, the node 91-01 that is the start point of the traffic pattern 1 and the node 91-17 that is the end point.

ステップS102では、現用経路列挙部11が始点と終点をつなぐ経路を探索することにより、現用経路の候補を列挙する。例えば、ノード91−01からノード91−17へ到達可能な経路のリストを列挙する。現用経路の候補は、例えば、K−shortest−pathアルゴリズムを用いて探索する。   In step S102, the working route enumeration unit 11 enumerates the candidates for the working route by searching for a route connecting the start point and the end point. For example, a list of routes that can be reached from the node 91-01 to the node 91-17 is listed. The candidate for the working route is searched using, for example, a K-shortest-path algorithm.

ステップS103では、予備経路決定部12が現用経路の候補の1つを選択する。このとき、同一スロット制約及びスロット衝突制約を満たすように周波数スロットを選択する。また、連続した番号の周波数スロットを割り当てるスロット連続制約も満たすようにする。これにより、エラスティック光パスネットワークを構成するための制約を満たす。   In step S103, the backup route determination unit 12 selects one of the working route candidates. At this time, frequency slots are selected so as to satisfy the same slot constraint and slot collision constraint. In addition, the slot continuation constraint for assigning consecutive numbered frequency slots is also satisfied. This satisfies the constraints for configuring an elastic optical path network.

K−shortest−pathアルゴリズムは、始点と終点をつなぐ経路のうち、K本の経路を経路の短い順に抽出するアルゴリズムである(例えば、非特許文献4参照。)。ノード91−01からノード91−17にて前記アルゴリズムを用いて2本のパスを抽出すると、例えば、91−01、91−06、91−11、91−16、91−17の経路と、91−01、91−06、91−11、91−12、91−17の経路が抽出される。   The K-shortest-path algorithm is an algorithm that extracts K routes in the order of shortest route among routes connecting a start point and an end point (see, for example, Non-Patent Document 4). When two paths are extracted from the node 91-01 to the node 91-17 using the above algorithm, for example, the paths 91-01, 91-06, 91-11, 91-16, 91-17, The routes -01, 91-06, 91-11, 91-12, and 91-17 are extracted.

ステップS104では、予備経路決定部12が、選択した現用経路に対して、異なる対地にある現用経路同士が独立であり、かつ、同一対地にある現用経路と予備経路が独立である共有プロテクションの制約を満たす予備経路を決定する。例えば、現用経路と独立な最短経路を1つ求める。最短経路は、例えば、Dijkstra法を用いて算出する(例えば、非特許文献5参照。)。現用経路の候補が91−01、91−02、91−07、91−12、91−17である場合、Dijkstra法を用いると、予備経路は91−01、91−06、91−11、91−16、91−17が選択される。   In step S104, the protection route determination unit 12 restricts the shared protection in which the working routes in different grounds are independent of the selected working route and the working route and backup route in the same ground are independent. A backup route that satisfies the conditions is determined. For example, one shortest route independent of the working route is obtained. The shortest path is calculated using, for example, the Dijkstra method (see, for example, Non-Patent Document 5). When the current route candidates are 91-01, 91-02, 91-07, 91-12, 91-17, the Dijkstra method is used, and the backup routes are 91-01, 91-06, 91-11, 91. -16 and 91-17 are selected.

ステップS105では、周波数スロット決定部13が、現用経路及び予備経路候補のコストを最大値に設定する。コストは、周波数スロットの数及びホップ数で定められる。最大値は、想定しうる周波数スロット数の最大値とホップ数の最大値の積よりも大きくなるように設定する。   In step S105, the frequency slot determination unit 13 sets the cost of the working route and the backup route candidate to the maximum value. The cost is determined by the number of frequency slots and the number of hops. The maximum value is set to be larger than the product of the maximum number of frequency slots that can be assumed and the maximum value of the number of hops.

ステップS106〜S110では、周波数スロット決定部13が、周波数スロット番号をずらしながら、ステップS104で決定した予備経路を用いた場合に、コストが最小になる周波数スロットを決定する。例えば、現用経路と予備経路の各リンクでコストを計算し、各リンクのコストの総和をファイバコストとして求める(S107)。そして、ファイバコストがこれまで算出したコストの中で最も小さくなるようにコスト値を更新する(S108、S109)。これを最後のスロット番号まで走査することにより(S110)、ファイバコストが最も小さくなるような周波数スロット番号が決定される。   In steps S106 to S110, the frequency slot determination unit 13 determines a frequency slot that minimizes the cost when the backup path determined in step S104 is used while shifting the frequency slot number. For example, the cost is calculated for each link of the working path and the backup path, and the total cost of each link is obtained as the fiber cost (S107). Then, the cost value is updated so that the fiber cost becomes the smallest among the costs calculated so far (S108, S109). By scanning this up to the last slot number (S110), the frequency slot number that minimizes the fiber cost is determined.

ここで、各リンクの現用経路のコストc 及び予備経路のコストc は、例えば次式で表される。
(式1)
=n
=n −b
ここで、n 、n はそれぞれ、dの現用経路及び予備経路の周波数スロット数であり、bはファイバj内のi番目から数えてn 個のスロット集合のうち、他の予備経路と共有可能な周波数スロットの数であり、εはc が0となるのを防ぐための0<ε<1の十分小さな正数である。調べている経路やスロット番号で、必要数のスロットを確保できない場合や現用経路同士が独立でなくスロットの共有ができない場合はコストは無限大とすればよい。
Here, the cost c j w of the working path and the cost c j b of the backup path of each link are expressed by the following equations, for example.
(Formula 1)
c j w = n d w
c j b = n d b -b i + ε
Here, n d w and n d b are the frequency slots of the working path and backup path of d, respectively, and b i is the other of n d b slot sets counted from the i-th in the fiber j. Ε is a sufficiently small positive number such that 0 <ε <1 to prevent c j b from becoming zero. The cost may be infinite if the required number of slots cannot be secured for the route or slot number being examined, or if the working routes are not independent and the slots cannot be shared.

図4にスロット数6のリンクL1〜L3に対してスロット数3の予備パスを設定する際のコスト算出例を示す。i=0からi=3までの計4回の場合について、各リンクに対するコストを算出する。この例では、i=2が予備パスのコストが最小となり、これに現用パスのコストを加えることによってファイバコストが算出される。   FIG. 4 shows an example of cost calculation when a backup path with three slots is set for links L1 to L3 with six slots. The cost for each link is calculated for a total of four times from i = 0 to i = 3. In this example, when i = 2, the cost of the backup path becomes the minimum, and the fiber cost is calculated by adding the cost of the working path to this.

予備経路決定部12及び周波数スロット決定部13は、ステップS102で列挙したすべての現用経路の候補について、ステップS103からステップS110までを行う(S111)。
ステップS113では、現用経路決定部14が、ステップS102で列挙したすべての現用経路のうち、コストが最も小さくなる現用及び予備の経路と当該経路の周波数スロットを、ステップS101で抽出したトラフィックパターンに対して割り当てる(S113)。例えば、ステップS103にて求めた現用パスのコスト及びステップS106〜S110にて求めた最小の予備パスのコストの和が最小になるような現用パスと予備パスとを決定する。これにより、トラフィックパターンd=1の場合、ノード91−01からノード91−17へ到達可能な現用経路のリストのなかで、ファイバコストが最小になるすなわち使用するファイバ資源量が最小の現用及び予備パスを割り当てることができる。
The backup route determination unit 12 and the frequency slot determination unit 13 perform steps S103 to S110 for all the active route candidates listed in step S102 (S111).
In step S113, the working route determination unit 14 selects the working and backup routes and the frequency slot of the route with the lowest cost among all the working routes listed in step S102 with respect to the traffic pattern extracted in step S101. (S113). For example, the working path and the protection path are determined such that the sum of the cost of the working path obtained in step S103 and the cost of the minimum protection path obtained in steps S106 to S110 is minimized. As a result, when the traffic pattern d = 1, the working cost and the spare capacity in which the fiber cost is minimized, that is, the amount of fiber resources to be used is the smallest in the list of working paths that can reach the node 91-17 from the node 91-01 A path can be assigned.

なお、ファイバコストが最小になるときの経路及び周波数スロットの組み合わせを実現するために光ファイバを増設する必要のあるリンクがあれば、そのリンクに光ファイバを増設する(S112)。   If there is a link that needs to add an optical fiber in order to realize a combination of a path and a frequency slot when the fiber cost is minimized, the optical fiber is added to the link (S112).

現用経路列挙部11、予備経路決定部12、周波数スロット決定部13及び現用経路決定部14は、ステップS101〜S113を、他のトラフィックパターンについても行う。本実施形態では、トラフィックパターンd=2のノード91−03からノード91−15への経路及びトラフィックパターンd=3のノード91−09からノード91−23への経路についてもステップS101〜S113を行い、ファイバコストが最小になるときの、経路及び周波数スロットの組み合わせを、現用経路及び予備経路に割り当てる。   The working route listing unit 11, the backup route determining unit 12, the frequency slot determining unit 13 and the working route determining unit 14 also perform steps S101 to S113 for other traffic patterns. In this embodiment, steps S101 to S113 are also performed for the route from the node 91-03 to the node 91-15 with the traffic pattern d = 2 and the route from the node 91-09 to the node 91-23 with the traffic pattern d = 3. The combination of path and frequency slot when the fiber cost is minimized is assigned to the working path and the backup path.

図5に、本実施形態に係るすべてのトラフィックパターンの割り当てが終了したときの、現用経路及び予備経路の一例を示す。ノード91−01からノード91−17への経路、ノード91−03からノード91−15への経路及びノード91−09からノード91−23への経路について、現用経路93U1、93U2及び93U3が独立であり、現用経路と予備経路は互いに独立であり、予備経路93R2及び93R3のうちのノード91−08とノード91−13のリンクが共有になっている。   FIG. 5 shows an example of the working route and the backup route when assignment of all traffic patterns according to the present embodiment is completed. The working paths 93U1, 93U2, and 93U3 are independent of the path from the node 91-01 to the node 91-17, the path from the node 91-03 to the node 91-15, and the path from the node 91-09 to the node 91-23. Yes, the working path and the backup path are independent of each other, and the links of the nodes 91-08 and 91-13 in the backup paths 93R2 and 93R3 are shared.

現用経路93U1、93U2及び93U3と予備経路93R1、93R2及び93R3の組み合わせはファイバコストが最小になるものを選択している。このため、本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定方法は、共有プロテクションを導入したエラスティック光パスネットワークにおいて、使用するファイバ内の周波数資源量を少なくすることができる。   The combination of the working paths 93U1, 93U2 and 93U3 and the backup paths 93R1, 93R2 and 93R3 is selected to minimize the fiber cost. For this reason, the path and frequency band determination method according to the present embodiment can reduce the amount of frequency resources in the fiber used in the elastic optical path network in which shared protection is introduced.

(実施形態2)
本実施形態では、予備経路用の周波数スロットの共有度が低い経路や、利用率の低い光ファイバに収容されている経路を取り除き、ITSAで再収容する。そのために、本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定方法は、再割当手順を現用経路決定手順の後にさらに有する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a route with a low share of the frequency slot for the backup route or a route accommodated in an optical fiber with a low utilization rate is removed and reaccommodated with ITSA. Therefore, the route and frequency band determination method according to the present embodiment further includes a reallocation procedure after the working route determination procedure.

図6に、本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定装置の一例を示す。本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定装置は、実施形態1で説明した現用経路決定部14の後段に、再割当手順を実行する再割当部15を更に備える。再割当部15は、共有度算出部51と、共有度再割当部52と、ファイバ利用率算出部53と、ファイバ利用率再割当部54と、を備える。本実施形態に係る経路及び周波数帯域の決定装置は、現用経路列挙11、予備経路決定部12、周波数スロット決定部13及び現用経路決定分14、再割当部15として機能させる経路及び周波数帯域の決定プログラムを、コンピュータに実行させることで実現してもよい。   FIG. 6 shows an example of a path and frequency band determining apparatus according to this embodiment. The route and frequency band determination device according to the present embodiment further includes a reassignment unit 15 that executes a reassignment procedure after the working route determination unit 14 described in the first embodiment. The reassignment unit 15 includes a share degree calculation unit 51, a share degree reassignment unit 52, a fiber utilization rate calculation unit 53, and a fiber utilization rate reassignment unit 54. The path and frequency band determination device according to the present embodiment includes a working path enumeration 11, a backup path determination unit 12, a frequency slot determination unit 13, a working path determination part 14, and a path and frequency band determination that functions as a reallocation unit 15. The program may be realized by causing a computer to execute the program.

再割当手順では、再割当部15が、現用経路決定手順で決定した現用経路で使用される予備経路のなかから、周波数スロットの共有度が小さい予備経路及び当該予備経路の現用経路か或いはファイバの利用率が小さいファイバに含まれる予備経路及び当該経経路の現用経路を除去し、除去した現用経路及び予備経路を再度決定する。   In the reassignment procedure, the reassignment unit 15 selects a spare route having a low frequency slot sharing ratio from the spare route used in the working route determined in the working route determination procedure and the working route of the spare route or the fiber route. The backup path included in the fiber having a low utilization rate and the working path of the via path are removed, and the removed working path and backup path are determined again.

図7に、本実施形態に係る再割当手順の第1例を示す。再割当手順では、共有度算出部51が全ての予備パスについて周波数スロットの共有度Rを求め(S702)、共有度再割当部52が共有度Rの小さな予備パスをもつ現用及び予備パスをネットワークから取り除く(S703)。周波数スロットの共有度は、予備パスが他の予備パスとどのくらい周波数スロットを共有しているかの程度、すなわち、他の予備パスと共有している周波数帯域の割合を表す。このため、ステップS703では、他の予備パスと共有している周波数帯域の割合が小さな予備パスをネットワークから取り除く。そして、共有度再割当部52が、残った予備パスを同一リンクにおける並列ファイバ間で集約し、可能ならファイバを削減する(S704)。そして、共有度再割当部52が取り除いた現用パス及び予備パスをITSAを用いて再配置する(S705)。すなわち、ステップS705における再配置は、現用経路列挙手順、予備経路決定手順、周波数スロット決定手順及び現用経路決定手順を実行することによって、除去した現用パス及び予備パスを再度決定する。 FIG. 7 shows a first example of the reallocation procedure according to this embodiment. The re-assignment procedure, obtains the shared degree R d of the frequency slots for all the backup path sharing degree calculator 51 (S702), the working and backup path sharing degree reallocation unit 52 having a smaller backup path sharing of R d Is removed from the network (S703). The frequency slot sharing degree represents the extent to which the backup path shares the frequency slot with other backup paths, that is, the ratio of the frequency band shared with other backup paths. For this reason, in step S703, a backup path having a small proportion of the frequency band shared with other backup paths is removed from the network. Then, the share reassignment unit 52 aggregates the remaining backup paths between the parallel fibers in the same link, and if possible, reduces the fibers (S704). Then, the working path and the protection path removed by the sharing degree reallocation unit 52 are rearranged using ITSA (S705). That is, the rearrangement in step S705 re-determines the removed working path and protection path by executing the working path enumeration procedure, the backup path determination procedure, the frequency slot determination procedure, and the work path determination procedure.

次に、ファイバ利用率算出部53が全てのファイバに対してファイバの利用率を計算し(S706)、ファイバ利用率再割当部54がファイバの利用率が低いパスをネットワークから取り除く(S707)。ファイバの利用率は、1本のファイバ内に、連続して利用されている周波数スロットがどれだけあるかを表す。このため、ステップS707では、利用されていないスロットが他のファイバよりも多いファイバに含まれるパスをネットワークから取り除く。そして、ファイバ利用率再割当部54が、残ったパスを同一リンクにおける並列ファイバ間で集約し、可能ならファイバを削減する(S708)。そして、ファイバ利用率再割当部54が、取り除いた現用パス及び予備パスをITSAを用いて再配置する(S709)。すなわち、ステップS709における再配置は、現用経路列挙手順、予備経路決定手順、周波数スロット決定手順及び現用経路決定手順を実行することによって、除去した現用パス及び予備パスを再度決定する。
ステップS702からステップS709を指定回数繰り返す(S710)。
Next, the fiber usage rate calculation unit 53 calculates the fiber usage rate for all the fibers (S706), and the fiber usage rate reallocation unit 54 removes a path with a low fiber usage rate from the network (S707). The fiber utilization rate represents how many frequency slots are continuously used in one fiber. For this reason, in step S707, a path included in a fiber having more unused slots than other fibers is removed from the network. Then, the fiber utilization rate reallocation unit 54 aggregates the remaining paths among the parallel fibers in the same link, and if possible, reduces the fibers (S708). Then, the fiber utilization rate reallocation unit 54 rearranges the removed working path and protection path using ITSA (S709). That is, in the rearrangement in step S709, the removed working path and protection path are determined again by executing the working path enumeration procedure, the protection path determination procedure, the frequency slot determination procedure, and the working route determination procedure.
Steps S702 to S709 are repeated a specified number of times (S710).

ここで、ステップS702における周波数スロットの共有度Rは、トラフィックパターンをd、予備パスのホップ数をh、予備経路をr、経路中のリンク(ファイバ)lにおいてスロットを共有しているパス本数の平均値(d自身も含む)をsとすると、例えば、次式で表される。

Figure 0005835737
周波数スロットの共有度Rが大きい予備パスほど共有度が大きく、周波数スロットの共有度Rが小さい予備パスほど共有度が小さい。 Here, the shared degree R d of the frequency slot in step S702, share the slot traffic pattern d, the number of hops of the protection path h d, the preparatory route r b, the link (fiber) l in path If the average value of the number of paths (including d itself) and s l, for example, is expressed by the following equation.
Figure 0005835737
Large share of R d is too large backup path sharing of the frequency slot, a small share of the more backup path sharing of R d is small frequency slot.

例えば、図8に示すように、周波数スロット数が5の予備パス1と周波数スロット数が3の予備パス2が共有しているリンクがある場合、当該リンクにおける予備パス1とスロットを共有しているパス本数の平均値sは(1+1+2+2+2)/5=1.6となり、予備パス2とスロットを共有しているパス本数の平均値sは(2+2+2)/3=2.0となる。予備パス1の各リンクにおけるsを算出し、これらsの和を予備パスのホップ数で除算することで、予備パス1の周波数スロットの共有度Rを算出することができる。 For example, as shown in FIG. 8, when there is a link shared by the backup path 1 with the frequency slot number 5 and the protection path 2 with the frequency slot number 3, the slot is shared with the protection path 1 in the link. The average value s l of the number of existing paths is (1 + 1 + 2 + 2 + 2) /5=1.6, and the average value s 1 of the number of paths sharing the slot with the backup path 2 is (2 + 2). +2) /3=2.0. By calculating s l in each link of the protection path 1 and dividing the sum of these s 1 by the number of hops of the protection path 1, the frequency slot sharing degree R d of the protection path 1 can be calculated.

また、ステップS706におけるファイバの利用率Fは、トラフィックパターンをd、現用経路をr、予備経路をr、経路中のリンク(ファイバ)をl、リンクlにおいて未使用の周波数スロットの総数と未使用の連続した周波数スロットの集合の総数の和をEとすると、例えば、次式で表される。

Figure 0005835737
の値が小さいほどファイバの利用率が高くなり、Fの値が大きいほどファイバの利用率が低くなる。 Further, the utilization rate F d of the fiber in step S706, the total number of traffic patterns d, the active route r w, the preparatory route r b, the unused link in the path (the fiber) l, in link l frequency slot And the total number of sets of unused consecutive frequency slots is represented by E 1 , for example.
Figure 0005835737
The value of F d becomes high utilization of the smaller fibers, utilization as the value of F d is greater fiber is lowered.

例えば、図9に示すように、周波数スロットが16スロットのリンクlにおいて、スロット番号#1〜#4、#8、#9、#12、#14、#15の周波数スロットが利用され、その他の周波数スロットが未使用の場合、未使用の周波数スロットの総数は7であり、未使用の連続した周波数スロットの集合の数は4であるため、Eは7+4=11となる。 For example, as shown in FIG. 9, in a link 1 having 16 frequency slots, frequency slots with slot numbers # 1 to # 4, # 8, # 9, # 12, # 14, and # 15 are used, and the other When the frequency slots are unused, the total number of unused frequency slots is 7, and the number of sets of unused continuous frequency slots is 4. Therefore, El is 7 + 4 = 11.

ここで、ファイバの利用率Fについては、現用経路及び予備経路の両方に対して計算する。例えば、トラフィックパターンd=1であれば、図5に示す現用経路93U1及び予備経路93R1の両方の各ファイバlについてEを算出し、これらEのなかで最も小さい値をファイバの利用率Fとして算出する。 Here, the usage rate F d of the fiber is calculated for both the working path and the protection path. For example, if the traffic pattern d = 1, E l is calculated for each fiber l of both the working path 93U1 and the backup path 93R1 shown in FIG. 5, and the smallest value among these E l is set to the fiber utilization rate F. Calculate as d .

式2におけるEは、隣接するスロット間で利用状況が反転する回数を用いてもよい。例えば、図9に示すように、スロット番号#4と#5の間、スロット番号#7と#8の間、スロット番号#9と#10の間、スロット番号#11と#12の間、スロット番号#12と#13の間、スロット番号#13と#14の間、スロット番号#15と#16の間で利用状況が反転している場合、利用状況が反転する回数は7回であるためE=7となる。 E l in Equation 2 may be used the number of usage between adjacent slots is reversed. For example, as shown in FIG. 9, between slot numbers # 4 and # 5, between slot numbers # 7 and # 8, between slot numbers # 9 and # 10, between slot numbers # 11 and # 12, When the usage status is inverted between the numbers # 12 and # 13, between the slot numbers # 13 and # 14, and between the slot numbers # 15 and # 16, the usage status is inverted seven times. E l = 7.

式2におけるEは、未使用スロットの総数を用いてもよい。例えば、図9の例では、未使用の周波数スロットの総数は7であるため、E=7となる。 E l in Equation 2 may be used the total number of unused slots. For example, in the example of FIG. 9, since the total number of unused frequency slots is 7, E l = 7.

式2におけるEは、隣接するスロット間で利用状況が反転する回数と、未使用スロットの総数との積を用いて算出してもよい。例えば、図9に示すように、未使用の周波数スロットの総数は7であり、隣接するスロット間で利用状況が反転する回数は7である場合、Eは7×7=49となる。 E l in Equation 2, the number of times usage between adjacent slots is inverted, may be calculated using the product of the total number of unused slots. For example, as shown in FIG. 9, when the total number of unused frequency slots is 7, and the number of times the usage status is inverted between adjacent slots is 7, El is 7 × 7 = 49.

ステップS704及びS708におけるファイバの削減について、図10を参照しながら説明する。2本の光ファイバが並列に配置され、1本の光ファイバに現用経路のパス1と予備経路のパス2が割り当てられ、もう1本の光ファイバに予備経路のパス3が割り当てられ、パス1とパス2の周波数スロットは異なり、パス2の周波数スロットにパス3の周波数スロットが含まれるとする。この状態で、ステップS703又はS707において、パス2が取り除かれた場合、並列ファイバ間で予備経路のパス3を移動することによって、パス3用の光ファイバが不要になる。このような場合に、ステップS704及びS708では、光ファイバを削減する。   The fiber reduction in steps S704 and S708 will be described with reference to FIG. Two optical fibers are arranged in parallel, the path 1 of the working path and the path 2 of the backup path are allocated to one optical fiber, the path 3 of the backup path is allocated to the other optical fiber, and the path 1 And the frequency slot of path 2 is different, and the frequency slot of path 2 is included in the frequency slot of path 2. In this state, when the path 2 is removed in step S703 or S707, the path 3 optical fiber becomes unnecessary by moving the backup path 3 between the parallel fibers. In such a case, optical fibers are reduced in steps S704 and S708.

ステップS703及びS707における取り除くパスの数は、一定としてもよいが、これに限られない。
例えば、ステップS703では周波数スロットの共有度の低い一定割合P1のパスを取り除き、ステップS707ではファイバの利用率の低い一定割合P2のパスを取り除いてもよい。
また、繰り返し回数の2回目以降は、繰り返し回数に比例して取り除く割合を減らしていき、最終的にその割合は0になるようにしてもよい。これにより、ステップS704、S705、S708及びS709の処理時間が減少する。
なお、一定割合P1及びP2は、実験的に決定すればよい。
The number of paths to be removed in steps S703 and S707 may be constant, but is not limited thereto.
For example, a constant rate P1 path with low frequency slot sharing may be removed in step S703, and a constant rate P2 path with low fiber utilization may be removed in step S707.
Further, after the second iteration, the rate of removal may be reduced in proportion to the number of iterations, and finally the rate may be zero. Thereby, the processing time of steps S704, S705, S708, and S709 is reduced.
The fixed ratios P1 and P2 may be determined experimentally.

また、ステップS703及びS707における取り除くパスの数及びステップS710における繰り返し数を任意の固定値にし、ステップS710の後に、各繰り返しのなかでステップS709の終了時点で必要なファイバ数が最も少ない回数における、現用経路及び予備経路並びにこれらの周波数スロットの組み合わせの経路に決定する手順をさらに有してもよい。例えば、繰り返し回数を10回とした場合、10回分のステップS709の割り当て後のネットワーク構成における必要なファイバ数を比較する。   Further, the number of paths to be removed in steps S703 and S707 and the number of repetitions in step S710 are set to arbitrary fixed values. After step S710, the number of fibers required at the end of step S709 is the smallest in each repetition. There may be further provided a procedure for determining an active path and a backup path and a path of a combination of these frequency slots. For example, when the number of repetitions is 10, the number of required fibers in the network configuration after the allocation in step S709 for 10 times is compared.

また、ステップS710に代えて、ステップS709の終了時点における必要なファイバ数を記録しておき、前回のステップS709の終了時点における必要なファイバ数よりも多くなった場合に、前回のステップS709の終了時点における、現用経路及び予備経路並びにこれらの周波数スロットの組み合わせの経路に決定してもよい。例えば、繰り返しの回数を10回とし、8回目の必要ファイバ数が12、9回目の必要ファイバ数が14である場合、8回目の経路に決定する。   Also, instead of step S710, the necessary number of fibers at the end of step S709 is recorded, and when the number of required fibers at the end of the previous step S709 is greater than the end of the previous step S709. The current route and the backup route and the combination of these frequency slots may be determined at the time. For example, if the number of repetitions is 10, the number of required fibers for the eighth time is 12, and the number of required fibers for the ninth time is 14, the route is determined to be the eighth time.

図11及び図12に、本実施形態に係る再割当手順の第2例及び第3例を示す。
図11のように、再割当手順は、ステップS706からステップS709を取り除き、予備パスの共有度のみに基づいた再割当を実施しても良い。また逆に、図12のように、再割当手順は、ステップS702からステップS705を取り除き、ファイバの利用率のみに基づいた再割当を実施しても良い。
11 and 12 show a second example and a third example of the reallocation procedure according to the present embodiment.
As shown in FIG. 11, in the reassignment procedure, steps S706 to S709 may be removed, and reassignment based on only the protection path sharing degree may be performed. Conversely, as shown in FIG. 12, in the reassignment procedure, steps S702 to S705 may be removed, and reassignment based only on the fiber utilization rate may be performed.

図13に、再割当手順を終了後の現用経路及び予備経路の一例を示す。図5で示した予備経路93R1はいずれの予備経路とも共有されておらず、周波数スロットの共有度が低かったのに加え、ファイバの利用率も低かった。しかし、再割当手順を行い、ノード91−01からノード91−17へのパス1を配置しなおすことで、図13に示すように、予備経路93R1の周波数スロットの共有度を高めることができる。   FIG. 13 shows an example of the working route and the backup route after the reassignment procedure is finished. The backup path 93R1 shown in FIG. 5 is not shared with any backup path, and in addition to the low frequency slot sharing rate, the fiber utilization rate is also low. However, by performing the reassignment procedure and rearranging the path 1 from the node 91-01 to the node 91-17, as shown in FIG. 13, the frequency slot sharing degree of the backup route 93R1 can be increased.

図1、図5及び図13に示す5×5格子状トポロジにおいて、ステップS703及びS707の取り除くトラフィックパターンを一定割合(P1,P2)=(0.1、0.5)とし、ステップS710において繰り返す指定回数を100回として、必要ファイバ数を従来手法(非特許文献3参照。)と比較した結果を図14に示す。本実施形態で説明した方法を用いて算出した必要ファイバ数と、非特許文献3に記載の手法で求めた必要ファイバ数とについて、一様ランダムトラフィックを20回発生させたときの平均値を求め、本実施形態で説明した方法を用いて算出した必要ファイバ数を、非特許文献3に記載の手法で求めた必要ファイバ数で割った値を示す。本実施形態で説明した方法を用いることにより、図14に示すように、非特許文献3に記載の手法で求めた必要ファイバ数よりも、光ファイバ数を最大で8%削減することができる。   In the 5 × 5 lattice topology shown in FIGS. 1, 5, and 13, the traffic pattern to be removed in steps S <b> 703 and S <b> 707 is set to a constant ratio (P1, P2) = (0.1, 0.5), and is repeated in step S <b> 710. FIG. 14 shows the result of comparing the required number of fibers with the conventional method (see Non-Patent Document 3) with the designated number of times being 100. For the required number of fibers calculated using the method described in this embodiment and the required number of fibers obtained by the method described in Non-Patent Document 3, an average value is obtained when uniform random traffic is generated 20 times. The value which divided the required number of fibers calculated using the method demonstrated by this embodiment by the required number of fibers calculated | required with the method of a nonpatent literature 3 is shown. By using the method described in the present embodiment, as shown in FIG. 14, the number of optical fibers can be reduced by up to 8% from the required number of fibers obtained by the technique described in Non-Patent Document 3.

本発明は情報通信産業に適用することができる。   The present invention can be applied to the information communication industry.

11:現用経路列挙部
12:予備経路決定部
13:周波数スロット決定部
14:現用経路決定部
15:再割当部
51:共有度算出部
52:共有度再割当部
53:ファイバ利用率算出部
54:ファイバ利用率再割当部
91−01〜91−25、91a〜91k:ノード
93U1、93U2、93U3、93Uad、93Uek:現用経路
93R1、93R2、93R3、93Fad、93Fek:予備経路
11: Working route listing unit 12: Backup route determining unit 13: Frequency slot determining unit 14: Working route determining unit 15: Reallocating unit 51: Sharing degree calculating unit 52: Sharing degree reallocating unit 53: Fiber utilization rate calculating unit 54 : Fiber utilization rate reallocation units 91-01 to 91-25, 91a to 91k: Nodes 93U1, 93U2, 93U3, 93Uad, 93Uek: Working paths 93R1, 93R2, 93R3, 93Fad, 93Fek: Backup paths

Claims (4)

複数のノードが光ファイバで接続されたネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路に当該光信号の伝送容量に応じた周波数帯域を割り当てるエラスティック光パスネットワークを用いた経路及び周波数帯域の決定方法であって、
前記ノード間の始点と終点の組み合わせ及び必要な周波数スロット数を含む現用経路の候補を列挙する現用経路列挙手順と、
現用経路の各候補について、現用経路とは独立した予備経路を決定する予備経路決定手順と、
決定した予備経路について、同一スロット制約及び現用経路とのスロット衝突制約を満たし、かつ連続した番号の周波数スロットを割り当てるスロット連続制約も満たし、かつ他の予備経路と共有される周波数スロットが大きくなるように周波数スロットを決定する周波数スロット決定手順と、
現用経路ごとに決定した予備経路及び当該予備経路の周波数スロットを用いて、列挙した現用経路のなかから、現用経路及び予備経路におけるファイバの所要資源量が少なくなるように現用経路を決定する現用経路決定手順と、
を順に有する経路及び周波数帯域の決定方法。
In a network in which a plurality of nodes are connected by optical fibers, a path and frequency band using an elastic optical path network that allocates a frequency band corresponding to the transmission capacity of the optical signal to a path between nodes that transmit and receive optical signals. A decision method,
A working path enumeration procedure for enumerating current path candidates including a combination of a start point and an end point between the nodes and a required number of frequency slots ;
A backup route determination procedure for determining a backup route independent of the current route for each candidate of the current route;
The determined backup route satisfies the same slot constraint and the slot collision constraint with the working route, satisfies the slot continuation constraint for assigning consecutive numbered frequency slots, and increases the frequency slot shared with other backup routes. to a frequency slot decision procedure for determining the frequency slot,
Using the backup path determined for each work path and the frequency slot of the backup path, the work path is determined from the enumerated work paths so that the required resources of the fiber in the work path and the backup path are reduced. Decision procedure;
A method of determining a path and a frequency band that have a sequence of
前記現用経路決定手順で決定した現用経路で使用される予備経路のなかから、他の予備経路と共有している周波数スロットの割合が他の予備経路よりも小さい予備経路又は利用されていない周波数スロットが他の光ファイバよりも大きな光ファイバに収容されている予備経路及び当該予備経路の現用経路を除去し、除去した現用経路及び予備経路を再度決定する再割当手順を、
前記現用経路決定手順の後にさらに有することを特徴とする請求項1に記載の経路及び周波数帯域の決定方法。
Of the spare paths used in the working path determined in the working path determination procedure, a spare path whose frequency slot share with other spare paths is smaller than other spare paths or an unused frequency slot A reassignment procedure in which the backup path accommodated in an optical fiber larger than the other optical fiber and the working path of the backup path are removed, and the removed working path and backup path are determined again.
The method according to claim 1, further comprising after the working route determination procedure.
前記再割当手順において、
前記現用経路列挙手順、前記予備経路決定手順、前記周波数スロット決定手順及び前記現用経路決定手順を実行することによって、除去した現用経路及び予備経路を再度決定することを特徴とする請求項2に記載の経路及び周波数帯域の決定方法。
In the reassignment procedure,
3. The removed working route and backup route are determined again by executing the working route listing procedure, the backup route determining procedure, the frequency slot determining procedure, and the working route determining procedure. Method of determining the path and frequency band of
複数のノードが光ファイバで接続されたネットワーク上において、光信号を送受信するノード間の経路に当該光信号の伝送容量に応じた周波数帯域を割り当てるエラスティック光パスネットワークを用いた経路及び周波数帯域の決定プログラムであって、
現用経路列挙部が、前記ノード間の始点と終点の組み合わせ及び必要な周波数スロット数を含む現用経路の候補を列挙する現用経路列挙手順と、
予備経路決定部が、現用経路の各候補について、現用経路とは独立した予備経路を決定する予備経路決定手順と、
周波数スロット決定部が、決定した予備経路について、同一スロット制約及び現用経路とのスロット衝突制約を満たし、かつ連続した番号の周波数スロットを割り当てるスロット連続制約も満たし、かつ他の予備経路と共有される周波数スロットが大きくなるように周波数スロットを決定する周波数スロット決定手順と、
現用経路決定部が、現用経路ごとに決定した予備経路及び当該予備経路の周波数スロットを用いて、列挙した現用経路のなかから、現用経路及び予備経路におけるファイバの所要資源量が少なくなるように現用経路を決定する現用経路決定手順と、
を順にコンピュータに実行させるための経路及び周波数帯域の決定プログラム。
In a network in which a plurality of nodes are connected by optical fibers, a path and frequency band using an elastic optical path network that allocates a frequency band corresponding to the transmission capacity of the optical signal to a path between nodes that transmit and receive optical signals. A decision program,
A working path enumeration unit that enumerates working path candidates including a combination of a start point and an end point between the nodes and a necessary number of frequency slots ;
A backup route determination unit for determining a backup route independent of the current route for each candidate of the current route;
The frequency slot determination unit satisfies the same slot constraint and the slot collision constraint with the working route for the determined backup route , and also satisfies the slot continuation constraint for assigning consecutive numbered frequency slots, and is shared with other backup routes A frequency slot determination procedure for determining a frequency slot so that the frequency slot becomes large;
The working path determination unit uses the spare path determined for each working path and the frequency slot of the spare path so that the required resources of the fiber in the working path and the spare path are reduced from the listed working paths. A working route determination procedure for determining a route;
A program for determining a path and a frequency band for causing a computer to execute the processes in order.
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US20050237950A1 (en) * 2004-04-26 2005-10-27 Board Of Regents, The University Of Texas System System, method and apparatus for dynamic path protection in networks

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