VONプロビジョニングは、基礎にある物理光ネットワーク基盤から生じるユニークな制約を課されることがある。1つの制約は、「スペクトルスロット」又は単に「スロット」と呼ばれる、所与の波長における連続的な光経路がVON要求を発行するネットワークカスタマにより望まれるという、スロット制約を含み得る。物理光ネットワークの中のスロット数は限られている場合があるので、最適なVONプロビジョニングは、VON要求マッピングを実行するとき、物理ノード間のスロット可用性を考慮することを含む。別の制約は、より長い光経路が短い光経路より多くのスロットを要求する場合がある、距離適応型変調を含み得る。光経路の長さは、マッピングのコストに影響を与え得るので、距離適応型変調は、VON要求の異なるマッピングパターンの間の決定要因であり得る。更なる制約は、物理レイヤ障害から生じ得る。例えば、幾つかの例では、隣接スロットが、特定の光経路のために使用されなくても良い。
VONプロビジョニングは、一般的プロビジョニング制約にも関連付けられ得る。例えば、仮想ノードをVON要求の中で指定された最大1つの候補物理ノードに割り当てるよう、VON要求は制限されても良い。VON要求の中の2つの仮想ノードの間の各物理リンクは、下にある物理ネットワークの物理基盤に基づく仮想リンク容量制約も課されても良い。
多くの物理ネットワークでは、複数のVON要求は、任意の所与の時間に目的を果たされ(serviced)ても良い。幾つかの物理ネットワークは、多数の物理ノード、物理リンク、及びスロットを有し得るので、物理ネットワークに対する最適なVONマッピングの決定が、有意な計算リソース及び計算時間の増大を含み得る。この計算の複雑性は、所与の物理ネットワークに対する複数のVON要求と共に増大する傾向がある。
ヒューリスティックマッピング処理は、VON要求にヒューリスティック最適マッピングパターンを割り当てるために各VON要求を別個に処理できる。ヒューリスティックマッピング処理は、計算効率が良いが、最適マッピングパターンを発見するために全てのVON要求が一緒に考慮されないので、及び複数のVON要求の特定の順列が調査されず、結果として削減されたVONプロビジョニングをもたらすので、最適なVONマッピングを提供しない場合がある。結果として、物理ネットワークの全体の容量利用は、最適でない場合がある。
全ての可能なマッピングパターンを考慮する網羅的な列挙型マッピング処理は、最適マッピング解を論理的に発見するためにVON要求に対して実行されても良い。しかしながら、網羅的な列挙のための計算リソース及び時間は、幾つかのシナリオで実用的な方法の中でVON要求に効率的に応答するには極めて高価であり柔軟性がない。
VONプロビジョニングについて本願明細書に記載の方法及びシステムは、コスト効率の良い方法で最適マッピング解を提供できる。例えば、少なくとも1つの実施形態では、1又は複数のマッピング解を得るために充足可能性モジュロ理論(satisfiability modulo theory:SMT)ソルバにより複数の制約式を解くことにより、各VON要求について全ての可能なマッピングパターンが同時に考慮されても良い。マッピング解は、最適なスロット割り当て解を有するマッピング解を発見するために、追加制約式により更に評価されても良い。別の実施形態では、マッピング解は、最適スロット割り当て解を有するマッピング解を発見するよう解空間を探索するために、分枝限定探索処理を用いて評価されても良い。
以下の説明では、開示の主題の議論を容易にするために例として詳細事項が説明される。しかしながら、当業者には、開示の実施形態が例示であること及び全ての可能な実施形態を網羅するものではないことが明らかである。本発明の実施形態を、添付の図面を参照して以下に説明する。
図1は、光通信システムを表し得る例示的なネットワーク100を示す。ネットワーク100は、ネットワーク100の、ネットワーク要素のようなコンポーネントにより通信される1又は複数の光信号を伝送するよう構成される1又は複数の光ファイバ106を有しても良い。ネットワーク100のネットワーク要素は、ファイバ106により互いに結合されても良く、可能な他のネットワーク要素(図示しない)の中でも特に、1又は複数の送信機102、1又は複数のマルチプレクサ104、1又は複数の光増幅器108、1又は複数の光アド/ドロップマルチプレクサ(optical add/drop multiplexer:OADM)110、1又は複数のデマルチプレクサ105、及び1又は複数の分受信機112を有しても良い。
ネットワーク100は、端末ノードを有するポイントツーポイント型光ネットワーク、リング型光ネットワーク、メッシュ型光ネットワーク、又は任意の他の適切な光ネットワーク若しくは光ネットワークの組合せを有する。光ファイバ106は、非常に低損失で長距離に渡り光信号を伝達可能なガラスの細い紐を有し得る。光ファイバ106は、種々の異なるファイバ種類から選択される任意の適切な種類のファイバを有しても良い。
情報は、光の1又は複数の波長を変調すること及び該光の1又は複数の波長に情報を符号化することにより、ネットワーク100を通じて送信及び受信されても良い。光ネットワークでは、光の波長は、チャネル、スペクトルスロット、又はスロットとも称される。各スロットは、光ネットワーク100を通じて特定量の情報を伝達するよう構成されても良い。
幾つかの実施形態では、複数の光信号は、WDM(wavelength division multiplexing)を用いて複数のスロットを単一の広帯域光信号に結合することにより、複数の波長(各波長はスロットを表す)を用いて単一の光ファイバを通じ同時に送信されても良い。CWDM(Coarse wavelength division multiplexing)は、通常20nmより大きく16個の波長より少ない、少数のスロットに広く間隔を開けられる波長の多重化を意味する。DWDM(Dense wavelength division multiplexing)は、通常0.8nmより小さい間隔で40個の波長より多くの、多数のスロットに密な間隔の波長の多重化を意味する。WDM又は他の複数波長多重送信技術は、光ファイバ当たりの集約帯域幅を増大するために、光ネットワークで用いられる。WDMを有しないと、光ネットワークにおける帯域幅は、1波長のビットレートに制限され得る。ネットワーク100は、WDM又は何らかの他の適切な多チャネル多重化技術を用いて異なるチャネルを送信するよう構成されても良い。
送信機(Tx)102は、特定の波長でネットワーク100を通じて光信号を送信するよう構成されても良い。送信機102の各々は、送信のために電気信号を光信号に変換するよう構成されるシステム、機器、又は装置を有しても良い。送信機102は、それぞれ、レーザと、電気信号を受信し該電気信号に含まれる情報を特定の波長でレーザにより生成される光のビームに変調しネットワーク100の1又は複数の部分を通じて該光のビームを送信するよう構成される変調器と、を有しても良い。用語「光」は、通常、本願明細書では、任意の適切な波長の電磁放射を表すために用いられ、例えば約800−900ナノメートル(nm)、1360−1460nm、1530−1565nmの波長、又は他の適切な波長を有する光を含み得る。
マルチプレクサ104は、送信機102に光学的に結合されても良く、異なる波長で送信機102により送信された光ビームを、複数チャネル又は共通光経路で(例えば、光ファイバ106の中を)伝搬するスロットを有するWDM信号に結合するよう構成されるシステム、機器、又は装置を有しても良い。
光増幅器108は、ネットワーク100の中のWDM信号を増幅しても良く、ファイバ106の特定の長さの前及び/又は後に配置されても良い。光増幅器108は、WDM信号を増幅するよう構成されるシステム、機器又は装置を有しても良い。少なくとも1つの実施形態では、光増幅器108は、WDM信号を増幅する光リピータを有しても良い。この増幅は、光−電気又は電気−光変換により実行されても良い。幾つかの実施形態では、光増幅器108は、ドープファイバ要素を形成するために希土類元素をドープされた光ファイバを有し、信号が該ファイバを通過するとき、WDM信号の強度を増大するよう光ファイバのドープ部分の原子を励起するために、外部エネルギがポンプ信号の形式で加えられるようにしても良い。一実施形態では、光増幅器108は、エルビウムドープファイバ増幅器(erbium−doped fiber amplifier:EDFA)を有する。
OADM110は、ファイバ106を介してネットワーク100に結合されても良い。OADM110は、個々の波長でファイバ106から光信号をアッドし及び/又はドロップするよう構成されるシステム、機器、又は装置を有し得るアッド/ドロップモジュールを有しても良い。光信号は、ファイバ106に沿って宛先まで直接伝搬しても良い。或いは、光信号は、宛先に到達する前に、1又は複数の追加OADM110及び/又は光増幅器108を通過しても良い。
ネットワーク100は、ネットワーク100の1又は複数の宛先において、1又は複数のデマルチプレクサ105も有しても良い。デマルチプレクサ105は、単一の復号WDM信号を異なる光経路の個々の波長で個々のチャネルに分けることにより、デマルチプレクサとして動作するシステム、機器又は装置を有しても良い。非限定的な一例では、ネットワーク100は、40チャネルDWDM信号を送信及び伝達しても良い。デマルチプレクサ105は、40個の異なるチャネルに従って40チャネルDWDM信号を40個の別個の光信号に分割しても良く、別個の光信号の各々を受信機112のうちの対応する1つへ向けても良い。
ネットワーク100の特定の実施形態では、OADM110は、WDM信号の個々の又は複数の波長をアッド又はドロップできるROADM(reconfigurable OADM)を表しても良い。個々の又は複数の波長は、例えば、ROADMに含まれ得るWSS(wavelength selective switch)(図示しない)を用いて光ドメインの中でアッド又はドロップされても良い。
受信機112はデマルチプレクサ105に光学的に結合されても良い。各受信機112は、デマルチプレクサ105から別個の光信号のうちの対応する1つを受信するよう構成されても良く、光信号により伝達されるデータを得るために、光信号を処理しても良い。例えば、各受信機112は、それに入射する対応する光信号を表す電気データ信号を生成しても良い。したがって、ネットワーク100は、ネットワーク100の各チャネル又はスロット毎に少なくとも1つの受信機112を有しても良い。
光ネットワークは、光信号の中に含まれる情報を伝達するために変調技術を用いても良い。例示的な変調方式は、限定的ではなく、特に、PSK(phase−shift keying)、FSK(frequency−shift keying)、ASK(amplitude−shift keying)、及びQAM(quadrature amplitude modulation)を有しても良い。PSKでは、光信号により伝達される情報は、搬送波又は単にキャリアとしても知られる参照信号の位相を変調することにより変換されても良い。情報は、2レベル又はBPSK(binary phase−shift keying)、4レベル又はQPSK(quadrature phase−shift keying)、M−PSK(multi−level phase−shift keying)及びDPSK(differential phase−shift keying)を用いて信号自体の位相を変調することにより変換されても良い。QAMでは、光信号により運ばれる情報は、搬送波の振幅と位相の両方を変調することにより伝達されても良い。PSKは、QAMの一部であると考えられる。ここで、搬送波の振幅は、一定に維持される。さらに、PDM(polarization division multiplexing)技術は、情報を送信するために、より大きなビットレートを可能にできる。PDM伝送は、チャネルに関連する光信号の種々の偏光成分に情報を変調することを含む。光信号の偏光は、通常、光信号の振動方向を表し得る。用語「偏光」は、通常、光信号の伝搬方向に垂直であっても良い、空間内のある点における光信号の電場ベクトルの先端により追跡される経路を表し得る。
光ネットワークは、管理プレーン、制御プレーン、及びトランスポートプレーン(図示しない)を有する物理レイヤを有しても良い。中央管理ホスト(図示しない)は、管理プレーンに存在しても良く、制御プレーンのコンポーネントを構成し管理しても良い。管理プレーンは、トランスポートプレーンエンティティ及び制御プレーンエンティティ、及びネットワーク要素に対する最終的な制御を有しても良い。非限定的な一例として、管理プレーンは、1又は複数の処理リソース、データ記憶コンポーネント、等を含む中央処理センタ(例えば、中央管理ホスト)を有しても良い。管理プレーンは、制御プレーンの要素と電気的に通信しても良く、トランスポートプレーンの1又は複数のネットワーク要素と電気的に通信しても良い。管理プレーンは、システム全体の管理機能を実行し、ネットワーク要素、制御プレーン及びトランスポートプレーンの間の調整を提供しても良い。幾つか例では、管理プレーンは、ネットワーク要素の観点から1又は複数のネットワーク要素を取り扱うEMS(element management system)、ネットワークの観点から装置を取り扱うNMS(network management system)、及び/又はネットワーク全体の動作を取り扱うOSS(operational support system)を有しても良い。
本開示の範囲から逸脱することなく、ネットワーク100に対し変更、追加又は省略が行われても良い。例えば、ネットワーク100は、図1に示すものより多くの又は少ない要素を有しても良い。さらに、ネットワーク100は、分散補償モジュール(DCM)のような明示されない他の要素を有しても良い。ネットワーク100は、リング、メッシュ、及び/又は階層型ネットワークトポロジのような光信号を送信するための任意の適切なネットワークトポロジを有しても良い。
図2Aは、物理リンクにより互いに接続される物理ノードを含む例示的な物理ネットワーク200を示す。物理ネットワーク200は、図1のネットワーク100を含み又はそれに対応しても良い。物理ネットワーク200は、マイルの単位で測定されたリンク到達距離を示した物理リンクを有する物理ノードA、B、C、D、E、F、Gを有する。物理ネットワーク200は、縮尺通りに描かれず、互いに対して相対的に物理ノードのおおよその相対位置を示すことに留意する。
物理ネットワーク200は、他の物理的制約の中でも特に次のような特定の物理的制約を有しても良いが、これらに限定されない。(1)各仮想ノードは、該仮想ノードの候補物理ノードのうちの1つにマッピングされる。(2)各仮想リンクは、1又は複数の物理リンクにマッピングされる。(3)VON要求の中の2つの仮想ノードは、同じ物理ノードにマッピングされる。(4)物理リンク毎の固定数のスロットによるリンク容量制約。(5)より長い光経路に渡る信号減衰のために、長い仮想リンクが短い仮想リンクよりも多くのスロットを使うことを要求しても良い、距離適応型変調制約。(6)各仮想リンクが該仮想リンクによりトラバース(traverse)される各物理リンクに渡り同じスロット位置を使うことを要求するスロット連続制約。(7)将来のVON要求を物理ネットワーク200に加えることができるように、各仮想リンクが最低利用可能スロットに割り当てられることを要求するスロットフラグメント化制約。(8)干渉問題のために互いに隣接することができない隣接スロット制約。(9)物理リンク又は互いに接続される物理リンクのグループの最大データ容量を定めても良い、データ容量制約。
物理ネットワークにより課される固有の物理的制約の観点から、物理ネットワークにより目的を果たされる1又は複数のVON要求のための最適なマッピング解を発見することが望ましい。例えば、最適なマッピング解は、VON要求の全部(又は大多数)が物理ネットワークにより目的を果たされるようにしても良く、一方で、ネットワークの固有物理的制約の全部を順守し、マッピング解により用いられるスロット数の観点から最低コストを、及びマッピング解のスロットフラグメント化の観点から最低コストを、生み出す。
図2B及び2Cは、VON要求プロビジョニングの一例を説明するために、物理ネットワーク200にマッピングされる2つの例示的なVON要求、VON1要求210及びVON2要求220を示す。本例を簡略化するために、物理ネットワーク200の中の各物理リンクは2つのスロットを有し、400マイル以下の距離を移動する仮想リンクは1つのスロットを必要とし、400マイルより遠い距離を移動する仮想リンクは2つのスロットを必要とすると仮定する。しかしながら、物理リンク毎の他のスロット数、及び他の距離適応型変調制約が他のネットワークプロビジョニングの例において使用されても良いことが理解される。
図2Bで、VON1要求210は、3個の仮想ノード、V1、V2、V3、並びに仮想ノードを接続する3個の仮想リンクを指定する。具体的には、仮想リンク202は仮想ノードV1及びV3を接続し、仮想リンク204は仮想ノードV1及びV2を接続し、仮想リンク206は仮想ノードV2及びV3を接続する。
図2Bは、物理ネットワーク200の中の物理候補ノードA、B、C、D、Eにマッピングされる、VON1要求210の仮想ノードV1、V2、V3を示す。各仮想ノードの候補ノードは、それらの仮想ノードに隣接する破線と共に示される。具体的には、候補ノードA及びEは仮想ノードV1に対応し、候補ノードBは仮想ノードV2に対応し、候補ノードC及びDは仮想ノードV3に対応する。各仮想ノードは、その候補ノードのうちの1つにマッピングされて、固有マッピングパターンを形成しても良く、VON要求の中の2つの仮想ノードは、同じ候補ノードにマッピングされなくても良い。したがって、VON1要求210について4つの可能なマッピングパターンが存在する。これらは以下の表1に示される。
図2Cで、VON2要求220は、3個の仮想ノード、V4、V5、V6、並びに仮想ノードを接続する2個の仮想リンクを指定する。具体的には、仮想リンク222は仮想ノードV4及びV5を接続し、仮想リンク224は仮想ノードV5及びV6を接続する。
VON2要求220の仮想ノードV4、V5、V6は、ネットワークマップ200の中の候補ノードA、B、C、D、E、F、Gにマッピングされても良い。各仮想ノードの候補ノードは、それらの対応する仮想ノードに隣接する破線と共に示される。具体的には、候補ノードC及びDは仮想ノードV4に対応し、候補ノードF及びGは仮想ノードV5に対応し、候補ノードA及びBは仮想ノードV6に対応する。各仮想ノードは、その候補ノードのうちの1つに「マッピング」されて、固有マッピングパターンを形成しても良い。したがって、VON2要求220について8個の可能なマッピングパターンが存在する。これらは以下の表2に示される。
上述のように、物理ネットワーク200にマッピングするために、VON1及びVON2の両方について最適なマッピング解を発見することが望ましい。しかしながら、VON1 210の4個のマッピングパターンをVON2 220の8個のマッピングパターンと結合すると、32個の結合マッピングパターン(4x8=32)を生じ、計算の複雑さを増大してしまう。
計算の複雑さ低減する1つの方法は、最適マッピング解問題を2つのステップに分割することであり得る。第1のステップは、マッピングパターン制約、リンク容量制約、及び距離適応型変調制約を順守する可能なマッピング解を発見することを扱っても良い。第2のステップは、スロット連続及びスロットフラグメント化制約に関して、第1のステップを通過した可能なマッピング解をさらに分析して、最終的なマッピング解を決定しても良い。例えば、32個の可能なマッピングパターンのうちの幾つかのマッピングパターンは、リンク容量制約に違反するので、第1のステップに失敗し、結果として物理リンク過剰使用問題を生じ得る。これらのマッピングパターンは識別され、第1のステップから除外され得るので、計算効率を向上でき、更なる計算リソースが第2のステップにおいてこれらのマッピングパターンのために浪費されないようにできる。
SMTソルバ(図示しない)は、制約式の所与のセットを満たす1又は複数の解を発見するために、多くの制約式を同時に解くことができる。VON1要求210及びVON2要求220に対するマッピングパターンは、SMTソルバに入力するために、制約式のセットを導出するために用いることができる。図3Aは、物理ネットワーク300を示す。物理ネットワーク300は、図2Aの物理ネットワーク200に対応し、VON1要求210に対応する各物理リンクのための変数、つまりa1、b1、c1、d1、e1、f1、g1、h1、i1、j1を含む。図3Aは、物理ネットワーク350を示す。物理ネットワーク350は、図2Aの物理ネットワーク200に対応し、VON2要求220に対応する各物理リンクのための変数、つまりa2、b2、c2、d2、e2、f2、g2、h2、i2、j2を含む。
表1の各マッピングパターンは、VON1要求210のマッピングパターン制約式を導出するために、物理ネットワーク300にマッピングされても良い。表2の各マッピングパターンは、VON2要求220のマッピングパターン制約式を導出するために、物理ネットワーク350にマッピングされても良い。例えば、物理ネットワーク300にマッピングされた表1のMP01(A−B−C)は、次のブール制約式をもたらす。
((a1==2)&&(b1==2)&&(c1==2)&&(j1==1)&&(e1==1))
ここで、AからCへの仮想リンクはa1、b1、c1を渡り、合計仮想リンク長は100+200+250=550マイルである。したがって、AからCへの仮想リンクは、物理長が400マイルを超える仮想リンクのためには2個のスロットを必要とする距離適応型変調制約の下で、a1、b1及びc1に渡り2個のスロットを割り当てられる。これは、本例では各物理リンクが2個のスロットを有すると前に仮定したので、これらの物理リンクについてのリンク容量制約に違反しない。CからBへの仮想リンクは、e1を渡り、その長さが400マイルより短いので1つのスロットのみを必要とする。BからAへの仮想リンクは、j1を渡り、同様に1つのスロットのみを必要とする。同様に、表1の中のVON1要求210の各マッピングパターンは、図3Aの物理ネットワーク300にマッピングされても良く、対応するマッピングパターン制約式が導出されても良い。VON1要求210のための4個のマッピングパターンの全部が導出されると、これらの4個のマッピングパターン制約式は、VON1要求210の全部のマッピングパターンを記述するために次式のように一緒に結合されても良い。
{((a1==2)&&(b1==2)&&(c1==2)&&(j1==1)&&(e1==1))OR((a1==1)&&(b1==1)&&(j1==1)&&(d1==1))OR((b1==1)&&(c1==1)&&(a1==2)&&(j1==2)&&(e1==1))OR((b1==1)&&(a1==2)&&(j1==2)&&(e1==1))OR((b1==1)&&(a1==2)&&(j1==2)&&(d1==1))}
この処理は、表1のVON2要求220の8個のマッピングパターンの各々についても実行されても良い。結果として生じるマッピングパターン制約式のセットは、上述のマッピングパターン制約式のセットと結合されて、第1の制約式セットを形成しても良い。
一実施形態では、追加のブール節(Boolean clauses)が、VON要求毎に整数を割り当てられるブール節の結合に基づき、各マッピングパターンに追加されても良い。例えば、VON1要求210のマッピングパターン制約式の結合が取り入れられ、ゼロ個のスロットを割り当てられた追加ブール節は、次式のように各マッピングパターン制約式に追加されても良い。
{((a1==2)&&(b1==2)&&(c1==2)&&(j1==1)&&(e1==1)&&(d1==0))OR((a1==1)&&(b1==1)&&(j1==1)&&(d1==1)&&(c1==0)&&(e1==0))OR((b1==1)&&(c1==1)&&(a1==2)&&(j1==2)&&(e1==1)&&(d1==0))OR((b1==1)&&(a1==2)&&(j1==2)&&(d1==1)&&(c1==0)&&(e1==0))}
これらの別のブール節を各マッピングパターン制約式に追加することは、SMTソルバが少ない時間で解を発見できるようにする。
第2の制約式セットは、物理ネットワーク200のリンク容量制約に基づき定式化されても良い。前に言及したように、本例では、物理ネットワーク200の中の各物理リンクは2個のスロットを有すると仮定する。したがって、このリンク容量制約を記述する第2の制約式セットは、次式の通りであり得る。
{(0<=a1+a2<=2);(0<=b1+b2<=2);(0<=c1+c2<=2);(0<=d1+d2<=2);(0<=e1+e2<=2);(0<=f1+f2<=2);(0<=g1+g2<=2);(0<=h1+h2<=2);(0<=i1+i2<=2);(0<=j1+j2<=2);}
この第2の制約式セットは、各物理リンクを、本例の仮定と一致して、物理リンク毎に最大2個のスロットに制限する。
第1及び第2の制約式セットは、リンク容量制約又は距離適応型変調制約に違反しない1又は複数のマッピング解を得るために、1又は複数のSMT理論に従ってSMTソルバにより解かれても良い。有効なマッピング解が存在しない場合、SMTソルバは、許容解が見付からなかったことを示す実行不可能問題決定を返しても良い。
少なくとも1つの実施形態では、最適マッピング解は、リンク容量制約に違反しない及びマッピング解により使用される最小スロット数を有するマッピング解を検索することにより、決定されても良い。この処理は、存在する場合には厳しいマッピング解を繰り返し発見するために、第3の制約式を適用するバイナリ探索処理を用いて達成されても良い。例えば、初期マッピング解が見付かった場合、初期マッピング解により使用されるスロット数は、少ないスロット数を使用する厳しいマッピング解が存在するか否かを決定するために用いることができる第3の制約式を形成するために、論理的最小スロット数と比較されても良い。論理的最小スロット数は、各VON要求について明らかに最小スロット数を要求するマッピングパターンを選択し、これらのマッピングパターンの各々のスロットを加算して、論理的最小スロット数を決定することにより、計算されても良い。初期マッピング解により使用されるスロット数が論理的最小スロット数を超える場合、第3の制約式が生成されても良い。例えば、SMTソルバは8個のスロットを使用する以下のマッピング解を返すと仮定する。
{a1=1;a2=0;b1=1;b2=0;c1=1;c2=0;d1=1;d2=1;e1=0;e2=1;f1=1;f2=1}。
また、使用できる論理的最小スロット数は、2であると仮定する。すると、第3の制約式は次式のように形成できる。
(a1+b1+c1+d1+c1+e1+f1+a2+b2+c2+d2+c2+e2+f2)<=5
この式は、5個以下のスロットを利用するマッピング解が存在するかどうかを決定するために、第1及び第2の制約式セットと共に使用されても良い。制約として用いられるスロット数(本例では5)は、次式により決定される境界であっても良い。
MS−1/2*(MS−TS)
ここで、MSはマッピング解により使用されるスロット数であり、TSは論理的最小スロット数である。本例では、マッピング解は8個のスロットを使用し、つまりMS=8、使用できる論理的最小スロット数は2であると仮定した、つまりTS=2。したがって、次式の通りである。
MS−1/2*(MS−TS)=8−1/2*(8−2)=5
この処理は、1又は複数の厳しいマッピング解を発見するために繰り返されても良い。最適マッピング解は、該1又は複数の厳しいマッピング解に基づき決定されても良い。
代替で、又は追加で、最適の緩いマッピング解は、緩いマッピング解を見付けるためにマッピング解により使用され得るスロット数を繰り返し緩和してリンク容量制約に違反しない及びマッピング解により使用される最小スロット数を有するマッピング解を探索することにより、決定されても良い。この処理は、存在する場合には緩いマッピング解を繰り返し発見するために、緩い第3の制約式を適用するバイナリ探索処理を用いて達成されても良い。例えば、上述の境界(本例では5)が厳しすぎる場合、実現不可能な制約をもたらす場合がある。その場合、境界は、二分探索処理において、新しい緩い解が見付かるまで、又は境界が早く得られた前の解に戻るほど緩くなるまで、徐々に緩められても良い。例えば、1回の反復の後に、SMTソルバは5個のスロットを用いる以下のマッピング解を返すと仮定する。
{a1=1;a2=0;b1=0;b2=0;c1=1;c2=0;d1=1;d2=0;e1=0;e2=0;f1=1;f2=1}
これは、これまでに得られた最適マッピング解であり得る。また、境界制約を3まで更に厳しくすることは、実現不可能なマッピング解をもたらすと仮定する。したがって、境界は、3から4に緩和されて、第3の制約式が次式のように緩い境界を有するようにしても良い。
(a1+b1+c1+d1+c1+e1+f1+a2+b2+c2+d2+c2+e2+f2)<=4
緩い境界を有するこの第3の制約式は、4個以下のスロットを利用する緩いマッピング解が存在するかどうかを決定するために、第1及び第2の制約式セットと共に用いられても良い。本例における緩い境界は、次式により決定できる。
Mz+1/2*(Mk−Mz)
ここで、Mzは実現可能でない厳しいマッピング解のための第3の制約式の境界であり、Mkはそれまでに得られた最適マッピング解で使用されるスロット数である(本例では、それぞれ、Mz=3及びMk=5である)。したがって、緩い境界は、次式のように計算できる。
Mz+1/2*(Mk−Mz)=3+1/2*(5−3)=4
この処理は、1又は複数の緩いマッピング解を発見するために繰り返されても良い。最適な緩いマッピング解は、該1又は複数の緩いマッピング解に基づき決定されても良い。この処理は、緩和ステップが前に得た最適解に達するとき、終了しても良い。
図4は、本願明細書に記載の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置される、1又は複数のVON要求について可能なマッピング解を識別するための例示的なシステムを示すブロック図である。システム400は、サーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレット装置、又は他の適切なコンピューティング装置のような任意の適切な形状因子を有するコンピューティング装置として実装されても良い。システム400は、幾つかの例によると、1又は複数の入力/出力装置402、プロセッサ装置404、通信インタフェース406、記憶装置408、メモリ410、データベース416、発見モジュール412、ルーティングモジュール414、経路計算モジュール418、シグナリングモジュール420、要求入力モジュール430、マッピングパターンモジュール432、制約式モジュール434、SMTモジュール436、最適解モジュール438、(これらは本願明細書では集合的に「モジュール」として表される)を有しても良い。システム400のコンポーネントは、バス412により通信可能に結合されても良い。バス412は、メモリバス、記憶装置インタフェースバス、バス/インタフェース制御部、インタフェースバス、又は他の適切なバスのうちの1又は複数を有しても良い。
プロセッサ装置404は、本願明細書に記載の動作を実行する又はその性能を制御するためのALU(arithmetic logic unit)、マイクロプロセッサ、汎用制御部、又は何らかの他のプロセッサ若しくはプロセッサアレイを有しても良い。プロセッサ装置404は、データ信号を処理しても良く、CISC(complex instruction set computer)アーキテクチャ、RISC(reduced instruction set computer)アーキテクチャ、又は命令セットの組合せを実施するアーキテクチャを含む種々のコンピューティングアーキテクチャを有しても良い。図4は単一のプロセッサ装置404を有するが、複数のプロセッサ装置が含まれても良い。他のプロセッサ、オペレーティングシステム、及び物理構成も可能であり得る。
通信インタフェース406は、VON要求データのようなデータを他のコンピューティング装置(図示しない)から受信し及び/又はそれへ送信するよう構成されても良い。幾つかの実施形態では、通信インタフェース406は、他のコンピューティング装置に関連する通信チャネル(図示しない)への直接物理接続のためのポートを有する。例えば、通信インタフェース406は、USB(universal serial bus)ポート、SD(standard definition)ポート、カテゴリ5ケーブル(CAT−5)ポート、又は他のコンピューティング装置との有線通信のための同様のポートを有しても良い。通信インタフェース406は、TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol)、HTTP、HTTPセキュア(HTTPS)、及びSMTP(simple mail transfer protocol)を含む標準ネットワークプロトコルを用いてデータ通信のためにネットワーク(図示しない)への他の接続も提供しても良い。幾つかの実装では、通信インタフェース406は、他のコンピューティング装置とデータを交換する無線通信機(図示しない)を有しても良い。上述の及び他の実施形態では、通信機は、IEEE802.11、IEEE802.16、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy(登録商標)、Bluetooth SMART(登録商標)、Wi−Fi、セルラ、近距離通信、ZigBee、又は任意の他の適切な無線通信方法を含む1又は複数の無線通信方法を用いて、他のコンピューティング装置と通信しても良い。
記憶装置408は、本願明細書に記載の機能を提供するために命令及び/又はデータを格納する非一時的記憶媒体を有しても良い。記憶装置408は、DRAM(dynamic random access memory)素子、SRAM(static random access memory)素子、フラッシュメモリ又は何らかの他のメモリ素子を有しても良い。幾つかの実装では、記憶装置408は、不揮発性メモリ、又はハードディスクドライブ、フロッピディスクドライブ、CD−ROM装置、DVD−ROM装置、DVD−RAM装置、DVD−RW装置、フラッシュメモリ装置又は従来知られているより永久的に情報を格納する特定の他の大容量記憶装置を含む同様の永久記憶装置及び媒体も有しても良い。記憶装置408は、メモリ410に一時的に格納される又はロードされる命令及び/又はデータを格納しても良い。
メモリ410は、プロセッサ装置404により実行され又はそれにより操作され得る命令又はデータを格納しても良い。命令又はデータは、本願明細書に記載の動作を実行する又はその性能を制御するために、プロセッサ装置404により実行され得るプログラミングコードを有しても良い。メモリ410は、DRAM(dynamic random access memory)素子、SRAM(static random access memory)素子、フラッシュメモリ又は何らかの他のメモリ素子を有しても良い。幾つかの実装では、メモリ410は、不揮発性メモリ、又はハードディスクドライブ、フロッピディスクドライブ、CD−ROM装置、DVD−ROM装置、DVD−RAM装置、DVD−RW装置、フラッシュメモリ装置又は従来知られているより永久的に情報を格納する特定の他の大容量記憶装置を含む同様の永久記憶装置及び媒体も有しても良い。メモリ410及び/又は記憶装置408は、限定ではないが1又は複数のVON要求に関連するデータを含むデータを格納しても良い。
モジュール412、414、418、420、430、432、434、436、438は、通常、本願明細書に記載の機能及び動作を実行し又はその性能を制御するために、プロセッサ装置404により実行可能なプログラミングコード及び/又はコンピュータ可読命令を有するソフトウェアを含み得る。モジュール412、414、418、420、430、432、434、436、438は、互いに又はシステム400のコンポーネントのうちの別の1つからデータを受信しても良く、記憶装置408及びメモリ410の一方又は両方にデータを格納しても良い。
モジュール412、414、418、420は、一緒に、光ネットワークにおける制御プレーン機能を実施する制御システムを形成しても良い。制御プレーンは、ネットワーク知能及び制御のための機能を有しても良く、更に詳細に記載するように発見、ルーティング、経路計算、及びシグナリングのためのアプリケーション又はモジュールを含むネットワークサービスを確立する能力をサポートするアプリケーションを有しても良い。制御システムにより実行される制御プレーンアプリケーションは、光ネットワークの中でサービスを自動的に確立するために一緒に動作しても良い。発見モジュール412は、近隣同士を接続するローカルリンクを発見しても良い。ルーティングモジュール414は、データベース416を移植する(populate)間に、光ネットワークノードへローカルリンク情報をブロードキャストしても良い。光ネットワークからのサービスに対する要求が受信されると、経路計算モジュール418は、データベース416を用いてネットワーク経路を計算するために呼び出されても良い。このネットワーク経路は、次に、要求されたサービスを確立するために、シグナリングモジュール420に提供されても良い。
特定の実施形態では、システム400は、ユーザ(図示しない)と相互作用し、光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良い。例えば、システム400は、ユーザからの光信号送信経路に関するデータの受信を実現するために及び/又はユーザに結果を出力するために、1又は複数の入力装置又は出力装置を有し及び/又はそれらに結合されても良い。1又は複数の入力/出力装置(図示しない)は、キーボード、マウス、タッチパッド、マイクロフォン、ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、オーディオスピーカ、等を有しても良いが、これらに限定されない。代替又は追加で、システム400は、別のコンピューティング装置及び/又はネットワーク要素(図示しない)のような装置から光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良い。
発見モジュール412は、光ネットワークにおける光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良く、近隣及び近隣同士の間のリンクの発見を担っても良い。発見モジュール412は、発見プロトコルに従って発見メッセージを送信しても良く、光信号送信経路に関するデータを受信しても良い。幾つかの実施形態では、発見モジュール412は、他のネットワーク特性の中でも特に、ファイバ種類、ファイバ長、コンポーネントの数及び/又は種類、データレート、データの変調フォーマット、光信号の入力パワー、信号搬送波長(つまり、チャネル又はスロット)の数、チャネル間隔、トラフィックデマンド、及び/又はネットワークトポロジ、のようなネットワーク特性を決定しても良いが、これらに限定されない。
ルーティングモジュール414は、光ネットワークの中の種々のノードにリンク接続性情報を伝搬することを担っても良い。特定の実施形態では、ルーティングモジュール414は、リンク帯域幅可用性を含み得る、トラフィックエンジニアリングをサポートするためのリソース情報をデータベース416に移植しても良い。したがって、データベース416は、ルーティングモジュール414により、光ネットワークのネットワークトポロジを決定するために使用できる情報を移植されても良い。
経路計算モジュール418は、光信号送信経路の送信特性を決定するために、ルーティングモジュール414によりデータベース404に提供される情報を用いるよう構成されても良い。光信号送信経路の送信特性は、色分散(chromatic dispersion:CD)、非線形(nonlinear:NL)効果、偏光モード分散(polarization mode dispersion:PMD)及び偏光依存損失(polarization dependent loss:PDL)のような偏光効果、自然放出雑音(amplified spontaneous emission:ASE)及び/又はその他のような送信劣化因子が、光信号送信経路内で光信号にどれ位影響を与え得るかについての見識を提供しても良い。光信号送信経路の送信特性を決定するために、経路計算モジュール418は、送信劣化因子の間の相互作用を検討しても良い。幾つかの実施形態では、経路計算モジュール418は、特定の送信劣化因子の値を生成しても良い。経路計算モジュール418は、光信号送信経路を記述するデータをデータベース416に更に格納しても良い。
シグナリングモジュール420は、光ネットワークの中でエンドツーエンドネットワークサービスを設定、変更、及び取り壊すことに関連する機能を提供しても良い。例えば、光ネットワーク内のイングレスノードがサービス要求を受信すると、システム400は、シグナリングモジュール420を用いて、帯域幅及びコストのような異なる基準を考慮し得る経路計算モジュール418からネットワーク経路を要求しても良い。所望のネットワーク経路が識別されると、シグナリングモジュール420は、要求されたネットワークサービスを確立するために、ネットワーク経路に沿って個々のノードと通信しても良い。幾つかの実施形態では、シグナリングモジュール420は、ネットワーク経路に沿ったノードへ及び該ノードから通信を伝搬するために、シグナリングプロトコルを用いても良い。
システム400は、本願明細書に記載のような、1又は複数のVON要求に対して最適マッピング解を選択する機能を含むSDON制御部を表し及び/又は有しても良い。SDON制御部は、VON要求の目的を果たすために、選択したマッピング解に従って物理ネットワークリソースを予約しても良い。有効なマッピング解が入手できないとき、SDON制御部は、VON要求を拒否し及び/又は最大数のVON要求の目的を果たすことができる有効なマッピング解を探しても良い。
システム400の例示的な実装は、モジュール430、432、434、436、438を参照して以下に議論される。要求入力モジュール430は、物理ネットワークにマッピングするために、1又は複数のVON要求を受信するよう構成されても良い。1又は複数のVON要求は、マッピングパターンモジュール432により受信されても良い。マッピングパターンモジュール432は、全ての可能な組合せ候補ノードについて各VON要求の各仮想ノードをそれらの候補ノードのうちの1つに繰り返し割り当てることにより、VON要求の各々について全ての可能なマッピングパターンを識別するよう構成されても良い。
マッピングパターンは、制約式モジュール434へ送信されても良い。制約式モジュール434は、図2A〜3Bを参照して前述したように、各VON要求の各マッピングパターン及び/は任意の距離適応型変調制約に基づき第1の制約式セットを定式化し連結するために、マッピングパターンモジュール432により識別される各マッピングパターンを利用するよう構成されても良い。制約式モジュール434は、各VON要求に対して整数を割り当てられたブール節の結合に基づき、第1の制約式セットの中の各マッピングパターンに追加ブール節を追加し、及び物理リンク当たり利用可能なスロットのような物理ネットワーク制約に基づき第2の制約式セットを定式化して、リンク容量制約が維持されることを保証するよう構成されても良い。
第1及び第2の制約式セットは、SMTモジュール436へ送信されても良い。SMTモジュール436は、第1及び第2の制約式セットの中の各制約式を満たす1又は複数のマッピング解を見付けるよう、又は代替で、解が存在しない場合、所与の制約式について実現可能な解が存在しないことの指示を返すよう、構成されても良い。
最適解モジュール438は、マッピング解を受信し、何個のスロットがマッピング解の中で使用されるかを計算し、この値を論理的最小スロット数と比較するよう構成されても良い。マッピング解により使用されるスロット数が論理的最小スロット数より大きい場合、最適解モジュール438は、該マッピング解より少ないスロット数を有する1又は複数の厳しいマッピング解を探すために、第3の制約式を定式化し、該1又は複数の厳しいマッピング解に基づき最適マッピング解を決定しても良い。
最適解モジュール438は、厳しいマッピング解が実現可能でないことの指示を受信し、前述のように1又は複数の緩いマッピング解を探すために第3の制約式の境界を緩和して、該1又は複数の緩いマッピング解に基づき最適な緩いマッピング解を決定するよう構成されても良い。
図5Aは、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、1又は複数のVON要求についてマッピング解を得る方法500の例示的なフロー図を示す。方法500は、図4のシステム400又は別の適切な装置若しくはシステムにより全体又は一部が実施されても良い。方法500はブロック502で開始し得る。
ブロック502(「仮想光ネットワーク(VirtualOpticalNetwork:VON)要求を受信する」)で、1又は複数の仮想光ネットワーク(VON)要求が受信されても良い。VON要求は、1又は複数の仮想ノード、及び1又は複数の仮想リンクを有しても良い。仮想ノードは、物理ネットワークに対応する1又は複数の候補ノードを有しても良い。仮想リンクは、物理ネットワークの中の1又は複数の物理リンクに対応しても良い。ブロック502の次にブロック504が続いても良い。
ブロック504(「VON要求に対するマッピングパターンを識別する」)で、候補ノードの全ての可能な組合せについて各仮想ノードをそれらの候補ノードのうちの1つに割り当てることにより、各々のVON要求について、全ての可能なマッピングパターンが識別されても良い。各マッピングパターンの仮想リンクは、各マッピングパターンについて選択された候補ノード、及びマッピングパターンの中の各候補ノードを接続する1又は複数の物理リンクにより決定されても良い。ブロック504の次にブロック506が続いても良い。
ブロック506(「第1の制約式セットを定式化する」)で、第1の制約式セットは、VON要求に対するマッピングパターンに基づき定式化されても良い。変数は、個々のVON要求に従って各物理リンクを識別する物理ネットワークの中の各物理リンクに割り当てられても良い。各マッピングパターンは、次に、ネットワークのマップに適用されても良い。マッピングパターンによりトラバース(traverse)される各物理リンクが識別されても良く、その対応する変数は、各物理リンクに渡りVON要求により使用されるスロット数を示す整数を割り当てられても良い。ブール節は、次に、これらの変数に基づき形成され、第1の制約式セットを形成するために互いに連結されても良い。ブロック506の次にブロック508が続いても良い。
ブロック508(「第2の制約式セットを定式化する」)で、第2の制約式セットは、マッピングパターンが物理ネットワークのリンク容量制約に従うよう要求するために、物理ネットワーク制約に基づき定式化されても良い。第2の制約式セットは、VON要求による物理ネットワークの中の物理リンクを識別する変数の各々について和を有しても良く、次に、各物理リンクの和を物理リンクで利用可能な光伝送スロットの総数以下になるよう制限する。ブロック508の次にブロック510が続いても良い。
ブロック510(「マッピング解又は実現不可能問題決定を得るために、充足可能性モジュロ理論を用いて制約式を解く」)で、第1及び第2の制約式セットは、マッピング解又は実現不可能問題決定を得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って解かれても良い。
当業者は、この処理及び本願明細書に開始した他の処理及び方法において、その処理及び方法で実行される機能が異なる順序で実施されても良いことを理解するだろう。さらに、概略のステップ及び動作は、単に例として提供され、幾つかのステップ及び動作は、開示の実装の本質から逸脱することなく、任意であり、より少ないステップ及び動作に組み合わされ、又は追加ステップ及び動作に拡張されても良い。
図5Bは、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、1又は複数のVON要求の異なるマッピングパターンについてリンク容量制約式を定式化する方法550の例示的なフロー図を示す。方法550は、図4のシステム400又は別の適切な装置若しくはシステムにより全体又は一部が実施されても良い。方法550はブロック552で開始し得る。
ブロック552(「物理リンクに変数を割り当てる」)で、変数は、個々のVON要求に従って各物理リンクを識別する物理ネットワークの中の各物理リンクに割り当てられても良い。ブロック552の次にブロック554が続いても良い。
ブロック554(「仮想リンクによりトラバースされる物理リンクを識別する」)で、各マッピングパターンは、ネットワークのマップに適用されても良く、マッピングパターンによりトラバースされる各物理リンクが識別されても良い。ブロック554の次にブロック556が続いても良い。
ブロック556(「使用されるスロット数を表す物理リンクリンク変数に整数値を割り当てる」)で、変数は、仮想リンクによりトラバースされる各物理リンクに渡り仮想リンクにより使用されるスロット数を示す整数値を割り当てられても良い。ブロック556の次にブロック558が続いても良い。
ブロック558(「変数に基づき各マッピングパターンについてブール節を定式化する」)で、ブール節は、使用されるスロット数を示す整数値を割り当てられた変数に基づき定式化されても良い。ブロック558の次にブロック560が続いても良い。
ブロック560(「各VON要求の各マッピングパターンについて、ブール節を連結する」)で、ブール節は、第1の制約式セットを形成するために、互いに連結されても良い。
図6Aは、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、1又は複数の厳しいマッピング解に基づき最適マッピング解を得る方法600の例示的なフロー図を示す。方法600は、図4のシステム400又は別の適切な装置若しくはシステムにより全体又は一部が実施されても良い。方法600はブロック602で開始し得る。
ブロック602(「マッピング解により使用されるスロット数を計算する」)で、マッピング解により使用されるスロット数は、マッピング解により使用されるスロットを加算することにより計算されても良い。ブロック602の次にブロック604が続いても良い。
ブロック604(「論理的最小スロット数を計算する」)で、論理的最小スロット数は、最小スロット数を使用するVON要求の各々について最小マッピングパターンを見付け、各最小マッピングパターンのスロットを加算して、論理的最小スロット数を決定することにより、計算されても良い。ブロック604の次にブロック606が続いても良い。
ブロック606(「マッピング解により使用されるスロット数を論理的最小スロット数と比較する」)で、マッピング解により使用されるスロット数は、論理的最小スロット数と比較されても良い。ブロック606の次にブロック608が続いても良い。
ブロック608(「境界MS−1/2*(MS−TS)により制約される制約式を定式化する」)で、マッピング解により使用されるスロット数が論理的最小スロット数を超える場合、厳しいマッピング解が存在するか否かを決定するために、第3の制約式が定式化されても良い。第3の制約式は、マッピング解の各変数を加算し、和が1/2*(MS−TS)だけ減少したマッピング解により使用されるスロット数以下になるように制限することにより、生成されても良い。ここで、MSはマッピング解により使用される光伝送スロットの数であり、TSは光伝送スロットの論理的最小数である。ブロック608の次にブロック610が続いても良い。
ブロック610(「厳しいマッピング解を得るために、全ての制約式を解く」)で、第1の制約式セット、第2の制約式セット、及び第3の制約式は、1又は複数の厳しいマッピング解を得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論により解かれても良い。ブロック610の次にブロック612が続いても良い。
ブロック612(「厳しいマッピング解に基づき最適マッピング解を決定する」)で、最適マッピング解は、1又は複数の厳しいマッピング解に基づき決定されても良い。例えば、最適マッピング解は、最小スロット数の使用を伴う厳しいマッピング解を有しても良い。
図6Bは、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、1又は複数の緩いマッピング解に基づき最適な緩いマッピング解を得る方法650の例示的なフロー図を示す。方法650は、図4のシステム400又は別の適切な装置若しくはシステムにより全体又は一部が実施されても良い。方法650はブロック652で開始し得る。
ブロック652(「緩和境界Mz+1/2*(Mk−Mz)により制限される制約式を定式化する」)で、厳しいマッピング解が実現可能でないと決定された場合、第3の制約式の境界は、マッピング解の和がMz+1/2*(Mk−Mz)により定められる緩和境界より小さく又はそれと等しくなるよう制限することにより、緩和されても良い。ここで、Mzは実現可能でない厳しいマッピング解の第3の制約式の境界であり、Mkはこれまでに得た最適マッピング解で使用されるスロット数である。ブロック652の次にブロック654が続いても良い。
ブロック654(「緩いマッピング解を得るために、全ての制約式を解く」)で、第1の制約式セット、第2の制約式セット、及び第4の制約式は、1又は複数の緩いマッピング解を得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論により解かれても良い。ブロック654の次にブロック656が続いても良い。
ブロック656(「緩いマッピング解に基づき最適な緩いマッピング解を決定する」)で、最適な緩いマッピング解は、1又は複数の緩いマッピング解に基づき決定されても良い。例えば、最適な緩いマッピング解は、最小スロット数の使用を伴う緩いマッピング解を有しても良い。
前述のように、計算の複雑さ低減する1つの方法は、最適マッピングソリューション問題を2つのステップに分割することであり得る。第1のステップは、マッピングパターン制約、リンク容量制約、及び距離適応型変調制約を順守する可能なマッピングソリューションを発見することを扱う。第1のステップは、図2A〜6Bを参照して上述した。第2のステップは、図7A〜13Bに関して説明され、第1のステップから可能なマッピング解を受信し、さらに、最終的な最適マッピング解を決定するために、スロット連続性及びスロットフラグメント化制約に関して、可能なマッピング解を分析することを扱う。
図7Aは、物理リンクにより互いに接続される物理ノードを含む例示的な物理ネットワーク700を示す。物理ネットワーク700は、物理ノードを接続する物理リンクを有する物理ノードA、B、C、D、E、Fを有する。物理リンクは、それぞれ、各物理リンクを介して利用可能なスロット数でラベル付けされる。
図7B〜7Dは、物理ネットワーク700にマッピングされ得る3個の例示的なVON要求である、VON[0]720、VON[1]730、VON[2]740を示す。
図7Bで、VON[0]720は、2個の仮想ノード、M及びN、並びに仮想ノードMとNとを接続する1つの仮想リンクM−N722を指定する。物理ネットワーク700の中で、仮想ノードMは1つの候補ノードAにマッピングされても良く、仮想ノードNは2個の候補ノードB及びDにマッピングされても良い。各仮想ノードの候補ノードは、それらの仮想ノードに隣接する破線と共に示される。各仮想ノードは、その候補ノードのうちの1つにマッピングされて、固有マッピングパターンを形成しも良い。したがって、VON[0]720に対して2個の可能なマッピングパターン、(A−B−C)及び(A−C−D)が存在する。
図7Cで、VON[1]730は、2個の仮想ノード、X及びY、並びに仮想ノードXとYとを接続する1つの仮想リンクX−Y732を指定する。物理ネットワーク700の中で、仮想ノードXは1つの候補ノードBにマッピングされても良く、仮想ノードYは1つの候補ノードDにマッピングされても良い。したがって、VON[1]730に対して1つの可能なマッピングパターン(B−C−D)のみが存在する。
図7Dで、VON[2]740は、2個の仮想ノード、P及びQ、並びに仮想ノードPとQとを接続する1つの仮想リンクP−Q742を指定する。物理ネットワーク700の中で、仮想ノードPは1つの候補ノードCにマッピングされても良く、仮想ノードQは1つの候補ノードEにマッピングされても良い。したがって、VON[2]740に対して1つの可能なマッピングパターン(C−D−E)のみが存在する。
したがって、物理ネットワーク700及び図7A〜7Dの3個のVON要求が与えられると、2個の可能なマッピング解が、問題の第1のステップ(図2A〜6Bを参照して上述した)から返されても良い。マッピング解は、物理ネットワーク700の中の物理ノードの順序リストを含むVON要求の各々について、1つのマッピングパターンを有しても良い。順序リストの中の各物理ノードは、物理ネットワーク700の中の物理リンクにより順序リストの中の該物理ノード自体の隣接する物理ノードに接続されても良い。2個の可能なマッピング解は、以下の表3に列挙され、図8A及び8Bに、2個のマッピング解の各々について物理ネットワーク700にマッピングされた仮想リンクを表す矢印により示される。図8Aは、第1のマッピング解を示す。図8Bは、第2のマッピング解を示す。
2個の可能なマッピング解は、以下に詳述されるように、スロット割り当て制約を扱う問題の第2のステップの中で更に評価されても良い。
不等式制約式は、複数の仮想リンクにより共有される物理リンクに基づき、VON要求の各仮想リンクについて定式化されても良い。不等式制約式は、共有物理リンクをトラバースする各仮想リンクが、共有物理リンクに渡り固有スロットを占有することを要求しても良い。これは、スロット連続制約を施行する。例えば、第1のマッピング解の不等式制約式は、次式を含んでも良い。
{(MN_0!=XY_1);(XY_1!=PQ_2)}
ここで、MN_0はVON[0]の仮想リンクM−N722に割り当てられたスロット位置を表しても良く、XY_1はVON[1]の仮想リンクX−Y732に割り当てられたスロット位置を表しても良く、PQ_2はVON[2]の仮想リンクP−Q742に割り当てられたスロット位置を表しても良い。上述の制約式は、物理リンクを共有する2個の仮想リンクがスロット連続制約に従って同じスロットを占有してはならないことを示す。
範囲制約式は、仮想リンクのプロビジョニングされた物理リンクに共通の、VON要求の各仮想リンクについて定式化されても良い。例えば、第1のマッピング解についての範囲制約式は、次式の通りである。
{(0<=MN_0<=1);(0<=XY_1<=1);(0<=PQ_2<=1)}
不等式及び範囲制約式は、一緒に、各仮想リンクが各仮想リンクによりトラバースされる全ての物理リンクに渡り同じ光伝送スロットを占有することを要求しても良い。
上述の不等式及び範囲制約式は、SMTソルバへ送信されても良い。SMTソルバは、第1のマッピング解について2個の有効なスロット割り当て解を返しても良い。つまり次式の通りである。{MN_0=1;XY_1=0;PQ_2=1}及び{MN_0=0;XY_1=1;PQ_2=0}
同様に、不等式及び範囲制約式は、第2のマッピング解について定式化されても良い。つまり次式の通りである。
{(MN_0!=XY_1);(XY_1!=PQ_2);(MN_0!=PQ_2)}
及び
{(0<=MN_0<=1);(0<=XY_1<=1);(0<=PQ_2<=1)}
これらの制約式は、SMTソルバへ送信されても良い。しかしながら、SMTソルバは、第2のマッピング解の制約式の全部を満たす解が存在しないので、実行不可能問題決定を返し得る。したがって、スロット連続制約は、このマッピング解により満たすことができない。
2個の有効なスロット割り当て解を返した第1のマッピング解、{MN_0=1;XY_1=0;PQ_2=1}及び{MN_0=0;XY_1=1;PQ_2=0}に戻ると、質問は、これらの2個の有効なスロット割り当て解のうちのどちらがより最適か、になる。最小スロットフラグメント化コストを有するスロット割り当て解(つまり、割り当てられたスロットは、可能な限り小さく「パック」される)は、最適スロット割り当て解であり得る。
スロットフラグメント化コストは、マッピング解の中で各VON要求の各仮想リンクにより各物理リンクの中で占有される各光伝送スロット位置を加算することにより、スロット割り当て解について計算されても良い。第1のスロット割り当て解{MN_0=1;XY_1=0;PQ_2=1}について、VON[0]の仮想リンクM−N722は、AからCまでスロット位置1を、及びCからBまでスロット位置1を占有する。VON[1]の仮想リンクX−Y732は、BからCまでスロット位置0を及びCからDまでスロット位置0を占有する。そして、VON[2]の仮想リンクP−Q742は、CからDまでスロット位置1を及びDからEまでスロット位置1を占有する。したがって、スロット位置の全部を加算すると、1+1+0+0+1+1=4のスロットフラグメント化コストを生じる。第2のスロット割り当て解{MN_0=0;XY_1=1;PQ_2=0}について、VON[0]の仮想リンクM−N722は、AからCまでスロット位置0を、及びCからBまでスロット位置0を占有する。VON[1]の仮想リンクX−Y732は、BからCまでスロット位置1を及びCからDまでスロット位置1を占有する。そして、VON[2]の仮想リンクP−Q742は、CからDまでスロット位置0を及びDからEまでスロット位置0を占有する。したがって、スロット位置の全部を加算すると、0+0+1+1+0+0=2のスロットフラグメント化コストを生じる。したがって、第2のスロット割り当て解は、第1のスロット割り当て解よりも最適である。
幾つかの実施形態では、スロットフラグメント化コスト最適化処理は、1又は複数のコスト制約式を定式化することにより自動化され得る。例えば、論理的最小スロットフラグメント化コストは、各物理リンクについて、該物理リンクを通る仮想リンクが最低の可能な利用可能光伝送スロットにパックされると仮定し、次に、各物理リンクの中で各仮想リンクにより占有されるスロット位置の各々を加算することにより、所与のマッピング解について計算されても良い。この仮定の下で、第1のマッピング解は、0+0+1+0+1+0=2の論理的最小スロットフラグメント化コストを生じる。現在のスロット割り当て解のスロットフラグメント化コストが論理的最小スロットフラグメント化コストより大きい場合、現在のスロットフラグメント化コスト及び論理的最小スロットフラグメント化コストに及ぶスロットフラグメント化コスト範囲の中で二分探索を実行することにより、より最適なスロット割り当て解が探されても良い。コスト制約式は、各物理リンクの中で各VON要求の各仮想リンクにより占有される各光伝送スロット位置のスロット和を生成し、及びスロット和が特定の値範囲の中にあるように制限することにより、定式化されても良い。例えば、スロット和は、SFC−1/2*(SFC−MSFC)より小さく制限されても良い。ここで、SFCは現在のスロット割り当て解のスロットフラグメント化コストであり、MSFCは論理的最小スロットフラグメント化コストである。例えば、第1のマッピング解のスロット和は、次式の通りであっても良い。
(2*MN_0+2*XY_1+2*PQ_2)
これは、第1のスロット割り当て解について、SFC−1/2*(SFC−MSFC)=4−1/2*(4−2)=3以下に制限され得る。したがって、コスト制約式は、次式の通りである。
(2*MN_0+2*XY_1+2*PQ_2)<=3
不等式制約式、範囲制約式、及びコスト制約式は、任意の他のスロット割り当て解が3以下のスロットフラグメント化コストで存在するかどうかを調べるために、SMTソルバへ送信されても良い。本例では、SMTソルバは、2のスロットフラグメント化コストを有する第2のスロット割り当て解を返し得る。一般に、この処理は、1又は複数の厳しいスロット割り当て解を得るために、及び該1又は複数の厳しいスロット割り当て解に基づき最適スロット割り当て解を見付けるために、複数回繰り返されても良い。
代替で、SMTソルバが、前の制約セットが充足可能ではなかったことを示す回答を返した場合、コスト制約式に使用された境界は、スロット和を1/2*(SFC−LFC)だけ減少したスロットフラグメント化コストより小さく又はそれに等しくなるよう制限することにより緩和されても良い。ここで、SFCは現在のスロット割り当て解のスロットフラグメント化コストであり、LFCは前のSMT問題におけるコスト制約式の中で使用された境界である。例えば、SMTソルバが、(2*MN_0+2*XY_1+2*PQ_2)<=3のコスト制約式を有するSMT問題は充足可能ではないと判断した場合、前の境界LFC=3を用いて及びSFC−1/2*(SFC−LFC)=4−1/2*(4−3)=3.5、これは4に切り上げられても良い、を計算することにより、修正制約式が構築される。これは、次式の修正コスト制約式をもたらす。
(2*MN_0+2*XY_1+2*PQ_2)<=4
しかしながら、第1のスロット割り当て解は既に4のコストを有するので、二分探索はここで終了し、最初に得た解より最適なスロットフラグメント化コストを有するスロット割り当て解が可能でないことを示しても良い。通常、この処理は、最小スロットフラグメント化コストをもたらす最適スロットフラグメント化コストを有する解を発見するために、コスト制約式の異なる境界値により、複数回繰り返されても良い。
図9は、本願明細書に記載の少なくとも幾つかの実施形態に従って配置される、1又は複数のVON要求についてスロット割り当て解を識別するための例示的なシステム900を示すブロック図である。システム900は、サーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、タブレット装置、又は他の適切なコンピューティング装置のような任意の適切な形状因子を有するコンピューティング装置として実装されても良い。システム900は、幾つかの例によると、1又は複数の入力/出力装置902、プロセッサ装置904、通信インタフェース906、記憶装置908、メモリ910、マッピング解入力モジュール930、不等式制約モジュール932、範囲制約式モジュール934、SMTモジュール936、コストモジュール938、(これらは、集合的に本願明細書では「スロット割り当てモジュール」として表される)を有しても良い。システム900のコンポーネントは、バス912により通信可能に結合されても良い。バス912は、メモリバス、記憶装置インタフェースバス、バス/インタフェース制御部、インタフェースバス、又は他の適切なバスのうちの1又は複数を有しても良い。
プロセッサ装置904は、本願明細書に記載の動作を実行する又はその性能を制御するためのALU(arithmetic logic unit)、マイクロプロセッサ、汎用制御部、又は何らかの他のプロセッサ若しくはプロセッサアレイを有しても良い。プロセッサ装置904は、データ信号を処理しても良く、CISC(complex instruction set computer)アーキテクチャ、RISC(reduced instruction set computer)アーキテクチャ、又は命令セットの組合せを実施するアーキテクチャを含む種々のコンピューティングアーキテクチャを有しても良い。図4は単一のプロセッサ装置404を有するが、複数のプロセッサ装置が含まれても良い。
通信インタフェース906は、マッピング解データのようなデータを他のコンピューティング装置(図示しない)から受信し及び/又はそれへ送信するよう構成されても良い。幾つかの実施形態では、通信インタフェース906は、他のコンピューティング装置に関連する通信チャネル(図示しない)への直接物理接続のためのポートを有する。例えば、通信インタフェース906は、USB(universal serial bus)ポート、SD(standard definition)ポート、カテゴリ5ケーブル(CAT−5)ポート、又は他のコンピューティング装置との有線通信のための同様のポートを有しても良い。通信インタフェース906は、TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol)、HTTP、HTTPセキュア(HTTPS)、及びSMTP(simple mail transfer protocol)を含む標準ネットワークプロトコルを用いてデータ通信のためにネットワーク(図示しない)への他の接続も提供しても良い。幾つかの実装では、通信インタフェース906は、他のコンピューティング装置とデータを交換する無線通信機(図示しない)を有しても良い。上述の及び他の実施形態では、通信機は、IEEE802.11、IEEE802.16、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy(登録商標)、Bluetooth SMART(登録商標)、Wi−Fi、セルラ、近距離通信、ZigBee、又は任意の他の適切な無線通信方法を含む1又は複数の無線通信方法を用いて、他のコンピューティング装置と通信しても良い。
記憶装置908は、本願明細書に記載の機能を提供するために命令及び/又はデータを格納する非一時的記憶媒体を有しても良い。記憶装置908は、DRAM(dynamic random access memory)素子、SRAM(static random access memory)素子、フラッシュメモリ又は何らかの他のメモリ素子を有しても良い。幾つかの実装では、記憶装置908は、不揮発性メモリ、又はハードディスクドライブ、フロッピディスクドライブ、CD−ROM装置、DVD−ROM装置、DVD−RAM装置、DVD−RW装置、フラッシュメモリ装置又は従来知られているより永久的に情報を格納する特定の他の大容量記憶装置を含む同様の永久記憶装置及び媒体も有しても良い。記憶装置908は、メモリ910に一時的に格納される又はロードされる命令及び/又はデータを格納しても良い。
メモリ910は、プロセッサ装置904により実行され又はそれにより操作され得る命令又はデータを格納しても良い。命令又はデータは、本願明細書に記載の動作を実行する又はその性能を制御するために、プロセッサ装置904により実行され得るプログラミングコードを有しても良い。メモリ910は、DRAM(dynamic random access memory)素子、SRAM(static random access memory)素子、フラッシュメモリ又は何らかの他のメモリ素子を有しても良い。幾つかの実装では、メモリ910は、不揮発性メモリ、又はハードディスクドライブ、フロッピディスクドライブ、CD−ROM装置、DVD−ROM装置、DVD−RAM装置、DVD−RW装置、フラッシュメモリ装置又は従来知られているより永久的に情報を格納する特定の他の大容量記憶装置を含む同様の永久記憶装置及び媒体も有しても良い。メモリ910及び/又は記憶装置908は、限定ではないが1又は複数のVON要求に関連するデータを含むデータを格納しても良い。
スロット割り当てモジュールは、通常、本願明細書に記載の機能及び動作を実行し又はその性能を制御するために、プロセッサ装置904により実行可能なプログラミングコード及び/又はコンピュータ可読命令を有するソフトウェアを含み得る。スロット割り当てモジュールは、互いに又はシステム900のコンポーネントのうちの別の1つからデータを受信しても良く、記憶装置908及びメモリ910の一方又は両方にデータを格納しても良い。
特定の実施形態では、システム900は、ユーザ(図示しない)と相互作用し、光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良い。例えば、システム900は、ユーザからの光信号送信経路に関するデータの受信を実現するために及び/又はユーザに結果を出力するために、1又は複数の入力/出力装置902を有し及び/又はそれらに結合されても良い。1又は複数の入力/出力装置(図示しない)は、キーボード、マウス、タッチパッド、マイクロフォン、ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、オーディオスピーカ、等を有しても良いが、これらに限定されない。代替又は追加で、システム900は、別のコンピューティング装置及び/又はネットワーク要素(図示しない)のような装置から光信号送信経路に関するデータを受信するよう構成されても良い。
システム900の例示的な実装は、図9を参照して以下に議論される。マッピング解入力モジュールは、1又は複数のマッピング解のスロット割り当てに関する更なる分析のために、1又は複数のマッピング解を受信するよう構成されても良い。マッピング解は、1又は複数のVON要求の各々について、1つのマッピングパターンを有しても良い。各マッピングパターンは、物理ノードの順序リストであっても良い。ここで、該順序リストの中の各物理ノードは、物理ネットワークの中の物理リンクにより、順序リストの中の隣接物理ノードに接続される。
不等式制約モジュール932は、マッピング解の中の複数の仮想リンクにより共有される物理リンクに基づき、不等式制約式を定式化するよう構成されても良い。不均衡制約式は、共有物理リンクをトラバースする各仮想リンクが、共有物理リンクに渡り固有スロットを占有することを要求しても良い。
範囲制約モジュール932は、仮想リンクのプロビジョニングされた物理リンクに共通の利用可能な光伝送スロットに基づき、マッピング解の中の各仮想リンクについて、範囲制約式を定式化するよう構成されても良い。
SMTモジュール936は、不等式及び範囲制約式を受信し、マッピング解について1又は複数の有効なスロット割り当て解又は実現不可能問題決定を決定するために、これらの式を1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って解くよう構成されても良い。
コストモジュール938は、各物理リンクの中で各仮想リンクにより占有される各スロット位置を加算することにより、スロット割り当て解について現在のスロットフラグメント化コストを計算するよう構成されても良い。コストモジュール938は、各物理リンクに割り当てられた仮想リンクが該仮想リンクの最低利用可能光伝送スロットに割り当てられ得ると仮定し、物理リンクに割り当てられた仮想リンクのセットに対して光り伝送スロットの最低利用可能セットを利用し、及び各物理リンクの中で各仮想リンクにより占有される光伝送スロット位置の各々を加算することにより、論理的最小スロットフラグメント化コストを計算するようにも構成されても良い。現在のスロットフラグメント化コストが論理的最小スロットフラグメント化コストを超える場合、コストモジュール938は、各物理リンクの中で各仮想リンクにより占有される各光伝送スロット位置のスロット和を生成し、該スロット和を境界SFC−1/2*(SFC−MSFC)以下になるよう制限することにより、コスト制約式を定式化するよう構成されても良い。ここで、SFCは現在のスロットフラグメント化コストであり、MSFCは論理的最小スロットフラグメント化コストである。コストモジュール938は、1又は複数の厳しいスロット割り当て解を得るために、不等式及び範囲制約式に従って解かれるよう、コスト制約式をSMTモジュール936へ送信しても良い。コストモジュール938は、1又は複数の厳しいスロット割り当て解に基づき、最適スロット割り当て解を決定するようにも構成されても良い。
コストモジュール938は、スロット和をSFC−1/2*(SFC−LFC)以下に制限することにより、コスト制約式の境界を緩和するようにも構成されても良い。ここで、SFCは現在のスロットフラグメント化コストであり、LFCは前の境界である。コストモジュール938は、1又は複数の緩いスロット割り当て解を得るために、不等式及び範囲制約式に従って解かれるよう、緩和境界と共にコスト制約式をSMTモジュールへ送信しても良い。コストモジュール938は、1又は複数の緩いスロット割り当て解に基づき、緩いスロット割り当て解を決定するようにも構成されても良い。
図10Aは、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、マッピング解についてスロット割り当て解を得る方法1000の例示的なフロー図を示す。方法1000は、図9のシステム900又は別の適切な装置若しくはシステムにより全体又は一部が実施されても良い。方法1000はブロック1002で開始し得る。
ブロック1002(「1又は複数の仮想光ネットワーク(Virtual Optical Network:VON)要求に対するマッピング解を受信する」)で、1又は複数の仮想光ネットワーク(VON)要求に対するマッピング解が受信されても良い。マッピング解は、1又は複数のVON要求の各々について1つのマッピングパターンを有しても良い。各マッピングパターンは、物理ノードの順序リストを有しても良い。ここで、順序リストの中の各物理ノードは、順序リストの中で隣接する物理ノードに物理リンクにより接続される。ブロック1002の次にブロック1004が続いても良い。
ブロック1004(「不等式制約式を定式化する」)で、不等式制約式は、複数のVON要求の複数の仮想リンクにより共有される物理リンクに基づき定式化されても良い。不均衡制約式は、共有物理リンクをトラバースする各仮想リンクが、共有物理リンクに渡り固有スロットを占有することを要求しても良い。ブロック1004の次にブロック1006が続いても良い。
ブロック1006(「範囲制約式を定式化する」)で、範囲制約式は、各仮想リンクによりトラバースされる物理リンクを調べ、及び全てのこれらの物理リンクに渡り共通な利用可能光伝送スロットのセットを決定することに基づき、定式化されても良い。不等式及び範囲制約式は、一緒に、各仮想リンクが該仮想リンクによりトラバースされる全ての物理リンクに渡り同じ光伝送スロットを占有することを要求しても良い。ブロック1006の次にブロック1008が続いても良い。
ブロック1008(「スロット割り当て解又は実現不可能問題決定を得るために、充足可能性モジュロ理論を用いて不等式及び範囲制約式を解く」)で、第不等式及び波に制約式は、スロット割り当て解又は実現不可能問題決定のうちの1つを得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って解かれても良い。
図10Bは、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、1又は複数の厳しいスロット割り当て解に基づき最適スロット割り当て解を得る方法1050の例示的なフロー図を示す。方法1050は、図9のシステム900又は別の適切な装置若しくはシステムにより全体又は一部が実施されても良い。方法1050はブロック1052で開始し得る。
ブロック1052(「現在のスロットフラグメント化コストを計算する」)で、現在のスロットフラグメント化コストは、各物理リンクの中で各仮想リンクにより占有される各光伝送スロット位置を加算することにより、計算されても良い。ブロック1052の次にブロック1054が続いても良い。
ブロック1054(「論理的最小スロットフラグメント化コストを計算する」)で、論理的最小スロットフラグメント化コストは、各物理リンクに割り当てられた仮想リンクが該仮想リンクの最低利用可能光伝送スロットに割り当てられ得ると仮定し、物理リンクに割り当てられた仮想リンクのセットに対して光り伝送スロットの最低利用可能セットを利用し、及び各物理リンクの中で各仮想リンクにより占有される光伝送スロット位置の各々を加算することにより、マッピング解について計算されても良い。ブロック1054の次にブロック1056が続いても良い。
ブロック1056(「現在のスロットフラグメント化コストを論理的最小スロットフラグメント化コストと比較する」)で、現在のスロットフラグメント化コストは、論理的最小スロットフラグメント化コストと比較されても良い。ブロック1056の次にブロック1058が続いても良い。
ブロック1058(「境界:SFC−1/2*(SFC−MSFC)により制限される制約式を定式化する」)で、1又は複数のコスト制約式は、各物理リンクの中で各仮想リンクにより占有される各スロット位置のスロット和を生成し、及び該スロット和を、SFC−1/2*(SFC−MSFC)より小さく又はそれに等しくなるように制限することにより、定式化されても良い。ここで、SFCは現在のスロットフラグメント化コストであり、MSFCは論理的最小スロットフラグメント化コストである。ブロック1058の次にブロック1060が続いても良い。
ブロック1060(「厳しいスロット割り当て解を得るために、全ての制約式を解く」)で、不等式制約式、範囲制約式、及び制約式は、1又は複数の厳しいスロット割り当て解を得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って解かれても良い。ブロック1060の次にブロック1062が続いても良い。
ブロック1062(「厳しいスロット割り当て解に基づき最適スロット割り当て解を決定する」)で、最適スロット割り当て解は、最小スロットフラグメント化コストを有する1又は複数の厳しいスロット割り当て解に基づき決定されても良い。
図11Aは、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、1又は複数の緩いスロット割り当て解に基づき最適な緩いスロット割り当て解を得る方法1100の例示的なフロー図を示す。方法1100は、図9のシステム900又は別の適切な装置若しくはシステムにより全体又は一部が実施されても良い。方法1100はブロック1102で開始し得る。
ブロック1102(「緩和境界:SFC−1/2*(SFC−LFC)により制限される制約式を定式化する」)で、境界は、スロット和をSFC−1/2*(SFC−LFC)より小さく又はそれと等しくなるよう制限することにより、緩和されても良い。ここで、SFCは現在のスロットフラグメント化コストであり、LFCは前の境界である。ブロック1102の次にブロック1104が続いても良い。
ブロック1104(「緩いスロット割り当て解を得るために、全ての制約式を解く」)で、緩和境界を有する不等式制約式、範囲制約式、及びコスト制約式は、1又は複数の緩いスロット割り当て解を得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って解かれても良い。ブロック1104の次にブロック1106が続いても良い。
ブロック1106(「緩いスロット割り当て解に基づき最適な緩いスロット割り当て解を決定する」)で、最適な緩いスロット割り当て解は、最小スロットフラグメント化コストを有する1又は複数の緩いスロット割り当て解に基づき決定されても良い。
図11B〜13Bは、分枝限定探索処理を用いてマッピング解について最適スロット割り当て解を決定する代替の方法を示す。図11Bは、図8A及び表3を参照して先に議論した第1のVONマッピング解の例示的な分枝限定探索木1150を示す。分枝限定探索木1150は、第1のマッピング解の固有仮想リンク(M−N,X−Y,P−Q)に対して選択されたスロット割り当てを表すノードを有しても良い。これらのマッピングパターンの仮想リンクは、(矢印の隣にある数字により示される)スロット位置に割り当てられても良い。分枝限定探索木1150は、無効ノード1152を有しても良い。無効ノード1152は、スロット連続制約に違反し、結果として無効なスロット割り当て解を生じる、スロット割り当てを示す。分枝限定探索木1150は、有効スロット割り当て解を示すノード1154及び1156も有しても良い。
第1のマッピング解の仮想リンクM−Nは、選択された未割り当て仮想リンクであり、スロット位置0に割り当てられても良く、ノードM−Nの左側にある0でラベル付けされた分枝を生成する。仮想リンクM−Nは、最後に割り当てられた仮想リンクとして識別されても良い。第1のマッピング解の仮想リンクX−Yは、次に選択された未割り当て仮想リンクであり、スロット位置0に割り当てられても良く、ノードX−Yの左側にある0でラベル付けされた分枝を生成する。仮想リンクX−Yは、最後に割り当てられた仮想リンクとして識別されても良い。しかしながら、仮想リンクM−N及びX−Yは物理リンクを共有し、したがって同じスロット位置(本例では0)を占有できないので、このスロット割り当てはスロット連続制約に違反し得る。したがって、境界基準が満たされたこと及びこれが有効なスロット割り当てではないことを示すために、無効ノード1152がこの分枝に追加されても良い。しかしながら、ノードX−Yは、未検証のスロット位置を有するので、仮想リンクX−Yは、スロット位置1に割り当てられても良く、スロット連続制約に違反しているかどうかが決定されても良い。本例では、仮想リンクX−Y及びM−Nはそれらの共有物理リンクに沿って異なるスロット位置を占有するので、スロット位置1は、仮想リンクX−Yについて有効な選択である。次の未割り当て仮想リンクP−Qが選択され、スロット位置0に割り当てられても良い。仮想リンクP−Qは、最後に割り当てられた仮想リンクとして識別されても良い。次に、このスロット割り当てについて、スロット連続制約に違反しているかどうかが決定されても良い。本例では、仮想リンクX−Y、M−N、及びP−Qは全て、それらの共有物理リンクに沿って異なるスロット位置を占有するので、スロット位置0は、仮想リンクP−Qについて有効な選択である。この処理は、各仮想リンクノードの各未検証スロット位置について同様に続いても良い。各々の可能なスロット位置が最後に割り当てられた仮想リンクについて検証されると、割り当ては、該仮想リンクノードについて行われず、前に割り当てられた仮想リンクが最後に割り当てられた仮想リンクになっても良い。この方法では、処理は、仮想リンクノードの追加の未検証スロットを識別し及び分枝限定探索木1150を完成するために、分枝限定探索木1150を「逆戻り」しても良い。さらに、スロットフラグメント化コストは、上述の議論と同様の技術を利用して、識別されたスロット割り当て解について決定されても良い。
図12は、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、マッピング解の分枝限定探索処理を利用してスロット割り当て解を得る方法1200の例示的なフロー図を示す。方法1200はブロック1202で開始し得る。
ブロック1202(「ステップ1:マッピング解を受信する」)で、1又は複数の仮想光ネットワーク(virtual optical network:VON)要求に対するマッピング解が受信されても良い。1又は複数のVON要求は、仮想ノード及び仮想リンクを有する。マッピング解は、1又は複数のVON要求の各々について1つのマッピングパターンを有しても良い。各マッピングパターンは、物理ノードの順序リストを有しても良い。ここで、各物理ノードは、順序リストの中で隣接する物理ノードに物理ネットワークの中の物理リンクにより接続される。ブロック1202の次にブロック1204が続いても良い。
ブロック1204(「ステップ2:未割り当て仮想リンクを選択する」)で、未割り当て仮想リンクは、選択され、割り当てられ、及び最後に割り当てられた仮想リンクとして識別されても良い。ブロック1204の次にブロック1206が続いても良い。
ブロック1206(「ステップ3:最後に割り当てられた仮想リンクが未検証スロットを有するかどうかを決定する」)で、最後に割り当てられた仮想リンクが未検証スロット位置を有するかどうかが決定されても良い。ブロック1206の次にブロック1208が続いても良い。
ブロック1208(「ステップ4:最後に割り当てられた仮想リンクを次の未検証スロットに割り当てる」)で、最後に割り当てられた仮想リンクは未検証スロット位置を有すると決定された場合、次の未検証スロット位置が、最後に割り当てられた仮想リンクに割り当てられても良い。ブロック1208の次にブロック1210が続いても良い。
ブロック1210(「ステップ5:次の未検証スロットが、最後に割り当てられた仮想リンクによりトラバースされる全ての物理リンクに渡り利用可能かどうかを決定する」)で、最後に割り当てられた仮想リンクに割り当てられた次の未検証スロット位置が、最後に割り当てられた仮想リンクによりトラバースされる全ての物理リンクに渡り利用可能かどうかが決定されても良い。ブロック1210の次にブロック1212が続いても良い。
ブロック1212(「ステップ6:未割り当て仮想リンクが残っているかどうかを決定する」)で、最後に割り当てられた仮想リンクに割り当てられた次の未検証スロットが、最後に割り当てられた仮想リンクによりトラバースされる全ての物理リンクに渡り利用可能であると仮定して、未割り当て仮想リンクが残っているか否かが決定されても良い。未割り当て仮想リンクが残っていると決定された場合、ステップ2〜7は繰り返されても良く、現在の部分的スロット割り当てについてのスロットフラグメント化コストは、計算され、前に見付かった完全なスロット割り当てのスロットフラグメント化コストと比較されても良い。現在の部分的スロット割り当てのスロットフラグメント化コストが前に見付かった完全なスロット割り当てのスロットフラグメント化コストを超えると決定された場合、探索はこのポイントで限定されても良い。ブロック1212の次にブロック1214が続いても良い。
ブロック1214(「ステップ7:スロット割り当て解を記録し、ステップ3〜7を繰り返す」)で、未割り当て仮想リンクが残っていない場合、分枝が使い尽くされ、解が記録されても良い。方法1200は、次に、ステップ3へジャンプし、そのポイントからステップを繰り返しても良い。
図13Aは、本願明細書に記載の少なくとも一実施形態に従って配置される、図12の方法で利用され得る追加未検証スロットを識別するために分枝限定探索木をバックトラックする方法1300を示す例示的なフロー図を示す。方法1300はブロック1302で開始し得る。
ブロック1302(「最後に割り当てられた仮想リンクの割り当てを取り消す」)で、最後に割り当てられた仮想リンクが未検証スロットを有しないと決定された場合、最後に割り当てられた仮想リンクの割り当ては取り消されても良く、前に割り当てられた仮想リンクが最後に割り当てられた仮想リンクになっても良い。これは、前に選択された仮想リンクノードの他の未検証スロット位置を見付けるために、方法が分枝限定探索木を「バックトラック」することを可能にする。ブロック1302の次にブロック1304が続いても良い。
ブロック1304(「探索空間が使い尽くされたかどうかを決定する」)で、探索空間が使い尽くされたかどうかが決定されても良い。ブロック1304の次にブロック1306が続いても良い。
ブロック1306(「ステップ3〜7を繰り返す」)で、探索空間が使い尽くされていない場合、方法は、ステップ3にジャンプし、処理を繰り返す。探索空間が使い尽くされた場合、1又は複数のスロット割り当て解が記録されたか否かが決定されても良い。スロット割り当て解が記録されていない場合、スロット割り当て解が存在しないことの指示が表明されても良い。スロット割り当て解が記録されている場合、記録されたスロット割り当て解は、最小スロットフラグメント化コストに基づき、最適スロット割り当て解について探索されても良い。さらに、スロット割り当て解が記録されていない場合、最大数のVON要求のプロビジョニングを可能にする部分的スロット割り当て解が探索されても良い。代替又は追加で、分枝限定探索は、時間を制限されても良く、全部の可能なスロット割り当て解を使い尽くすことなく所与の時間期間の間に最適解を返しても良い。
図13Bは、本願明細書に記載の少なくとも1つの実施形態に従って配置される、最小スロットフラグメント化コストを有するスロット割り当て解を識別する方法1350の例示的なフロー図を示す。方法1350はブロック1352で開始し得る。
ブロック1352(「各スロット割り当て解についてスロットフラグメント化コストを計算する」)で、各物理リンクの中でスロット割り当て解の仮想リンクにより占有されるスロット位置番号を加算することにより、1又は複数のスロット割り当て解の各々についてスロットフラグメント化コストが計算されても良い。ブロック1352の次にブロック1354が続いても良い。
ブロック1354(「最小スロットフラグメント化コストを有するスロット割り当て解を識別する」)で、最小スロットフラグメント化コストを有するスロット割り当て解は、各スロット割り当て解のスロットフラグメント化コストに基づき識別されても良い。
本願明細書に記載した実施形態は、以下に更に詳細に議論するように、種々のコンピュータハードウェア又はソフトウェアモジュールを備えた特定用途又は汎用コンピュータの使用を含み得る。
本願明細書に記載した実施形態は、コンピュータにより実行可能な命令又はデータ構造を伝える又は格納しているコンピュータ可読媒体を用いて実施され得る。このようなコンピュータ可読媒体は、汎用又は特定目的コンピュータによりアクセスできる利用可能な媒体であり得る。例として且つ限定ではなく、このようなコンピュータ可読媒体は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read−Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read−Only Memory)又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置、フラッシュメモリ装置(例えば、固体メモリ素子)を含む有形コンピュータ可読記憶媒体、又はコンピュータにより実行可能な命令若しくはデータ構造の形式で所望のプログラムコード手段を伝える若しくは格納するために用いられ汎用若しくは特定目的コンピュータによりアクセス可能な他の媒体を有し得る。上述の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲に包含され得る。
コンピュータにより実行可能な命令は、例えば、汎用コンピュータ、特定目的コンピュータ(例えば、1又は複数のプロセッサ)又は特定目的処理装置に特定の機能又は機能グループを実行させる命令及びデータを有しても良い。本発明の主題は構造的特徴及び/又は方法論的動作に特有の言葉で記載されたが、本発明の主題は、特許請求の範囲に定められる上述の特定の特徴又は動作に限定されないことが理解されるべきである。むしろ、上述の特定の特徴及び動作は、特許請求の範囲の実施の例示的形態として開示されたものである。
本願明細書で用いられるように、用語「モジュール」又は「コンポーネント」は、モジュール若しくはコンポーネントの動作を実行するよう構成される特定ハードウェア実装、及び/又はコンピューティングシステムの汎用ハードウェア(例えばコンピュータ可読媒体、処理装置、等)に格納され及び/又はそれらにより実行され得るソフトウェアオブジェクト若しくはソフトウェアルーチンを表しても良い。幾つかの実施形態では、本願明細書に記載されたのと異なるコンポーネント、モジュール、エンジン及びサービスは、(例えば、別個のスレッドとして)コンピューティングシステムで実行されるオブジェクト又は処理として実施されても良い。本願明細書に記載のシステム及び方法の幾つかは概して(汎用ハードウェアに格納される及び/又はそれにより実行される)ソフトウェアで実装されるように記載されたが、専用ハードウェアの実装又はソフトウェアと専用ハードウェアの組み合わせの実装も可能であり考えられる。この説明では、「コンピュータエンティティ」は、本願明細書で先に定められたようにコンピューティングシステム、又はコンピューティングシステムで実行されるモジュール若しくはモジュールの組合せであっても良い。
本願明細書に記載された全ての例及び条件文は、教育上の目的で、読者が本発明の原理及び発明者により考案された概念を理解するのを助け、技術を促進させるためであり、これらの特に記載された例及び条件に限定されないものと考えられるべきである。本発明の実施形態が詳細に記載されたが、種々の変更、置換及び修正が本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われうることが理解されるべきである。
以上の実施例を含む実施形態に加え、更に以下の付記を開示する。
(付記1) 光ネットワークをプロビジョニングする方法であって、前記方法は、
1又は複数の仮想光ネットワーク(VON)要求を受信するステップであって、前記1又は複数のVON要求の各々は、1又は複数の仮想ノードと1又は複数の仮想リンクとを有し、前記1又は複数の仮想ノードは、物理光ネットワークに対応する1又は複数の候補ノードを有し、前記1又は複数の仮想リンクは、前記物理光ネットワークの中の1又は複数の物理リンクに対応する、ステップと、
前記1又は複数のVON要求に対してマッピングパターンを識別するステップであって、
前記1又は複数のVON要求の各仮想ノードを、候補ノードの組合せの各々について該仮想ノードの候補ノードのうちの1つに繰り返し割り当て、
前記1又は複数のVON要求の各仮想リンクを、候補ノードの組合せの各々について前記物理光ネットワークの中の該仮想リンクの対応する1又は複数の物理リンクに割り当てる、
ことによる、ステップと、
前記1又は複数のVON要求に対するマッピングパターンに基づき、第1の制約式セットを定式化するステップと、
物理光ネットワーク制約に基づき、第2の制約式セットを定式化するステップであって、前記第2の制約式セットは、前記1又は複数のVON要求に対する前記マッピングパターンが前記物理光ネットワークのリンク容量に適合することを要求する、ステップと、
マッピング解及び実現不可能問題決定のうちの1つを得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って前記第1及び第2の制約式セットを解くステップと、
を有する方法。
(付記2) 前記1又は複数の物理リンクの各々は、物理的長さ及び1又は複数の光伝送スロットを有する、付記1に記載の方法。
(付記3) 前記1又は複数の光伝送スロットは、第1の波長を有する第1の光伝送スロットと、第2の波長を有する第2の光伝送スロットと、を有する、付記2に記載の方法。
(付記4) 前記第1の制約式セットを定式化するステップは、前記物理光ネットワークの中の前記1又は複数の物理リンクに変数を割り当てるステップであって、各変数は、前記物理光ネットワークの中の物理リンクとVON要求とを識別するステップと、
各VON要求の各マッピングパターンについて、
該マッピングパターンの前記1又は複数の仮想リンクによりトラバースされる各物理リンクを識別し、該マッピングパターンの前記1又は複数の仮想リンクによりトラバースされる各物理リンクについて、該物理リンクに対応する変数に、該マッピングパターンの前記1又は複数の仮想リンクによりトラバースされる前記物理リンクにより使用される光伝送スロットの数を表す整数値を割り当て、
整数値を割り当てられた前記変数に基づき、各マッピングパターンについてブール節を定式化し、
各VON要求の各マッピングパターンについて前記ブール節を連結する、ステップと、
を更に有する、付記2に記載の方法。
(付記5) 各VON要求について整数を割り当てられるブール節の結合に基づき、追加ブール節を各マッピングパターンに追加するステップ、を更に有する付記4に記載の方法。
(付記6) 前記マッピングパターンの前記1又は複数の仮想リンクによりトラバースされる各物理リンクの中で使用される光伝送スロット数は、前記マッピングパターンの前記1又は複数の仮想リンクの全体の物理的長さの関数である、付記4に記載の方法。
(付記7) 前記第2の制約式セットを定式化するステップは、VON要求により前記物理光ネットワークの中の物理リンクを識別する前記変数の各々について物理リンク和を生成し、各物理リンク和を前記物理リンクで利用可能な光伝送スロットの合計数より小さく又はそれに等しくなるよう制限することにより、各物理リンクの制約式を定式化するステップを有する、付記4に記載の方法。
(付記8) マッピング解を得ることに応答して、前記マッピング解により使用される光伝送スロット数を計算するステップと、
論理的最小光伝送スロット数を計算するステップであって、各VONについて最小光伝送スロット数を使用する最小マッピングパターンを見付け、各最小マッピングパターンの前記光伝送スロットを加算することにより、前記論理的最小光伝送スロット数を決定する、ステップと、
前記マッピング解により使用される前記光伝送スロット数を前記論理的最小光伝送スロット数と比較するステップと、
前記マッピング解により使用される前記光伝送スロット数が前記論理的最小光伝送スロット数を超えることに応答して、前記マッピング解の各変数のマッピング解和を生成し、前記マッピング解和を、MS−1/2*(MS−TS)により定められる境界より小さく又はそれに等しくなるよう制限することにより、第3の制約式を定式化するステップであって、MSは前記マッピング解により使用される前記光伝送スロット数であり、TSは前記論理的最小光伝送スロット数である、ステップと、
1又は複数の厳しいマッピング解を得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って、前記第1の制約式セット、前記第2の制約式セット、及び前記第3の制約式を解くステップと、
前記1又は複数の厳しいマッピング解に基づき、最適マッピング解を決定するステップと、
を更に有する付記4に記載の方法。
(付記9) 前記厳しいマッピング解が実現可能でないことの指示を受信することに応答して、前記マッピング解和をMz+1/2*(Mk−Mz)により定められる緩和境界より小さく又はそれと等しくなるよう制限することにより、前記第3の制約式の境界を緩和するステップであって、Mzは実現可能でない前記厳しいマッピング解のための前記第3の制約式の境界であり、Mkはこれまでに得た最適マッピング解で使用されるスロット数である、ステップと、
1又は複数の緩いマッピング解を得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って、前記第1の制約式セット、前記第2の制約式セット、及び前記緩和境界を有する前記第3の制約式を解くステップと、
前記1又は複数の緩いマッピング解に基づき、最適な緩いマッピング解を決定するステップと、
を更に有する付記8に記載の方法。
(付記10) 光ネットワークプロビジョニングシステムであって、前記システムは、
1又は複数の仮想光ネットワーク(VON)要求を受信するよう構成される要求入力モジュールであって、前記1又は複数のVON要求の各々は、1又は複数の仮想ノードと1又は複数の仮想リンクとを有し、前記1又は複数の仮想ノードは、物理光ネットワークに対応する1又は複数の候補ノードを有し、前記1又は複数の仮想リンクは、前記物理光ネットワークの中の1又は複数の物理リンクに対応する、要求入力モジュールと、
前記1又は複数のVON要求に対してマッピングパターンを識別するよう構成されるマッピングパターンモジュールであって、
前記1又は複数のVON要求の各仮想ノードを、候補ノードの組合せの各々について該仮想ノードの候補ノードのうちの1つに繰り返し割り当て、
前記1又は複数のVON要求の各仮想リンクを、候補ノードの組合せの各々について前記物理光ネットワークの中の該仮想リンクの対応する1又は複数の物理リンクに割り当てる、
ことによる、マッピングパターンモジュールと、
制約式モジュールであって、
前記1又は複数のVON要求に対するマッピングパターンに基づき、第1の制約式セットを定式化し、
物理光ネットワーク制約に基づき、第2の制約式セットを定式化する、制約式モジュールと、
1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って前記第1及び第2の制約式セットを解き、マッピング解及び実現不可能問題決定のうちの1つを得るように構成される充足可能性モジュロ理論(SMT)モジュールと、
を有するシステム。
(付記11) 前記1又は複数の物理リンクの各々は、物理的長さ及び1又は複数の光伝送スロットを有する、付記10に記載のシステム。
(付記12) 前記1又は複数の光伝送スロットは、第1の波長を有する第1の光伝送スロットと、第2の波長を有する第2の光伝送スロットと、を有する、付記11に記載のシステム。
(付記13) 前記第1の制約式セットを定式化するよう構成される前記制約式モジュールは、
前記物理光ネットワークの中の前記1又は複数の物理リンクに変数を割り当て、各変数は、前記物理光ネットワークの中の物理リンクとVON要求とを識別し、
各VON要求の各マッピング解について、
前記マッピング解の前記1又は複数の仮想リンクによりトラバースされる各物理リンクを識別し、前記マッピング解の前記1又は複数の仮想リンクによりトラバースされる各物理リンクについて、該物理リンクの対応する変数に、前記マッピング解の前記1又は複数の仮想リンクによりトラバースされる前記物理リンクにより使用される光伝送スロット数を表す整数値を割り当て、
整数値を割り当てられた前記変数に基づき、各マッピング解パターンについてブール節を定式化し、
各VON要求の各マッピング解について前記ブール節を連結する、
よう更に構成される、付記11に記載のシステム。
(付記14) 前記第1の制約式セットを定式化するよう構成される前記制約式モジュールは、各VON要求について整数値を割り当てられたブール節の結合に基づき、追加ブール節を各マッピングパターンに追加するよう更に構成される、付記13に記載のシステム。
(付記15) 前記マッピングパターンの前記1又は複数の仮想リンクによりトラバースされる各物理リンクの中で使用される光伝送スロットの数は、前記マッピングパターンの前記1又は複数の仮想リンクの全体の物理的長さの関数である、付記13に記載のシステム。
(付記16) 前記第2の制約式セットを定式化するよう構成される前記制約式モジュールは、前記物理光ネットワークの中の物理リンクとVON要求とを識別する前記変数の各々について物理リンク和を生成し、各物理リンク和を前記物理リンクで利用可能な光伝送スロットの合計数より小さく又はそれに等しくなるよう制限することにより、各物理リンクの制約式を定式化するよう更に構成される、付記13に記載のシステム。
(付記17) 最適解モジュールを更に有し、前記最適解モジュールは、
前記SMTモジュールからマッピング解を得て、前記マッピング解により使用される光伝送スロット数を計算し、
各VONについて最小光伝送スロット数を使用する最小マッピングパターンを見付け、各最小マッピングパターンの前記光伝送スロットを加算して、論理的最小光伝送スロット数を決定することにより、前記論理的最小光伝送スロット数を計算し、
前記マッピング解により使用される前記光伝送スロット数を前記論理的最小光伝送スロット数と比較し、
前記マッピング解により使用される前記光伝送スロット数が前記論理的最小光伝送スロット数を超えるとき、前記マッピング解の各変数のマッピング解和を生成し、前記マッピング解和を、MS−1/2*(MS−TS)により定められる境界より小さく又はそれに等しくなるよう制限することにより、第3の制約式を定式化し、MSは前記マッピング解により使用される前記光伝送スロット数であり、TSは前記論理的最小光伝送スロット数であり、
前記第1の制約式セット、前記第2の制約式セット、及び前記第3の制約式に基づき、前記SMTモジュールから1又は複数の厳しいマッピング解を得て、
前記1又は複数の厳しいマッピング解に基づき、最適マッピング解を決定する、
よう構成される、付記13に記載のシステム。
(付記18) 前記最適解モジュールは、
厳しいマッピング解が実現可能でないことの指示を受信し、前記マッピング解和をMz+1/2*(Mk−Mz)により定められる緩和境界より小さく又はそれと等しくなるよう制限することにより、前記第3の制約式の境界を緩和し、Mzは実現可能でない前記厳しいマッピング解のための前記第3の制約式の境界であり、Mkはこれまでに得た最適マッピング解で使用されるスロット数であり、
前記第1の制約式セット、前記第2の制約式セット、及び前記緩和境界を有する前記第3の制約式に基づき、前記SMTモジュールから1又は複数の緩いマッピング解を得て、
前記1又は複数の緩いマッピング解に基づき、最適な緩いマッピング解を決定する、
よう更に構成される、付記17に記載のシステム。
(付記19) システムに光ネットワークのプロビジョニングの動作を実行させるコンピュータ可読媒体であって、前記動作は、
1又は複数の仮想光ネットワーク(VON)要求を受信するステップであって、前記1又は複数のVON要求の各々は、1又は複数の仮想ノードと1又は複数の仮想リンクとを有し、前記1又は複数の仮想ノードは、物理光ネットワークに対応する1又は複数の候補ノードを有し、前記1又は複数の仮想リンクは、前記物理光ネットワークの中の1又は複数の物理リンクに対応する、ステップと、
前記1又は複数のVON要求に対してマッピングパターンを識別するステップであって、
前記1又は複数のVON要求の各仮想ノードを、候補ノードの組合せの各々について該仮想ノードの候補ノードのうちの1つに繰り返し割り当て、
前記1又は複数のVON要求の各仮想リンクを、候補ノードの組合せの各々について前記物理光ネットワークの中の該仮想リンクの対応する1又は複数の物理リンクに割り当てる、
ことによる、ステップと、
前記1又は複数のVON要求に対するマッピングパターンに基づき、第1の制約式セットを定式化するステップと、
物理光ネットワーク制約に基づき、第2の制約式セットを定式化するステップと、
マッピング解及び実現不可能問題決定のうちの1つを得るために、1又は複数の充足可能性モジュロ理論に従って前記第1及び第2の制約式セットを解くステップと、
を有する、コンピュータ可読媒体。
(付記20) 前記1又は複数の物理リンクの各々は、物理的長さ及び1又は複数の光伝送スロットを有する、付記19に記載のコンピュータ可読媒体。