JP6950633B2 - 伝送システムの管理装置および伝送システムの設計方法 - Google Patents

Description

本発明は、伝送システムの管理装置および伝送システムの設計方法に係り、特に、無瞬断パスを構成する伝送システムの管理装置および伝送システムの設計方法に関する。

これまでに、１００Ｇｂｉｔ／ｓ級の大容量光伝送と、ＩＰ系トラヒックの柔軟かつ効率的な収容を実現する技術が開発されてきている（非特許文献１、非特許文献２参照）。また、非特許文献１および非特許文献２には、ＬＳＰ（Label Switched Path）が設定区間ごとに冗長構成をとることができ、障害発生時には５０ｍｓ以下での高速切替えによる瞬断プロテクションを行うことができることが記載されている。また、非特許文献２には、パケットのオーバヘッドを用いて、運用系・予備系それぞれのパケットの遅延差を装置内部のバッファで吸収することにより、伝送路障害あるいは装置故障を契機に１パケットの欠落もなく切り替える無瞬断プロテクションを実現できることが紹介されている。無瞬断プロテクションによれば、通信サービスを中断させることなく、高い信頼性を担保することができる。さらに、特許文献１には、伝送経路故障時の遅延増加を抑えた無瞬断切替えを実現する先着優先型の無瞬断切替え技術が開示されている。このように、高信頼な通信が要求されるネットワークにおいては、無瞬断パスにより、障害時に無瞬断を実現する故障無瞬断技術や、手動切替え時に無瞬断を実現する計画無瞬断技術などが実現されている。

図８は、無瞬断パスを実現する従来の伝送システムを模式的に示す構成図である。
図８に示す伝送システム１０１は、例えば、送信ノードＮＥ１、受信ノードＮＥ２、中継ノードＮＥ１１〜ＮＥ１６および管理装置１１０を備えている。図８では、一部の図示を簡略化している。伝送システム１０１は、送信ノードＮＥ１と受信ノードＮＥ２との間には冗長経路を有する。図１では、送信ノードＮＥ１から受信ノードＮＥ２へ、複製された同一パケットが伝送されるものとして示しているが、反対向きの伝送も可能である。ここでは、ホップ数は例えば３である。中継ノードＮＥ１１〜ＮＥ１３は短経路を構成している。中継ノードＮＥ１４〜ＮＥ１６は長経路を構成している。各ノードは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、スイッチＳＷ、複数のインタフェース盤（以下、ＩＦ盤と称し、図面では単にＩＦと表記する）等を備えている。ＩＦ盤は、ラインカードとも呼ばれている。なお、バッファは、端点ノード（送信ノードＮＥ１、受信ノードＮＥ２）に設けられており、２つの端点ノードは図８において対称な構成要素を備えている。中継ノードは、端点ノードとは構成が異なる。中継ノードＮＥ１１〜ＮＥ１６のＣＰＵおよびスイッチＳＷについては図示を省略している。長経路側の中継ノードの構成は、短経路側の中継ノードの構成と同じでも構わない。

短経路の中継ノードＮＥ１１〜ＮＥ１３は、送信ノードＮＥ１から受信ノードＮＥ２へのトラヒック以外に、図中上方から別のトラヒックが割入れられるように構成されている。そのため、中継ノードＮＥ１１において、異なる２つのＩＦ盤（ラインカード）からの入力パケットが別の１つのＩＦ盤（ラインカード）から出力される際に合流ポイントで遅延揺らぎが発生する。同様に、中継ノードＮＥ１２，ＮＥ１３においても、合流ポイントで遅延揺らぎがそれぞれ発生する。

そのため、伝送システム１０１の管理装置１１０は、送信ノードＮＥ１から受信ノードＮＥ２へ伝送されるパケットの短経路に対して遅延を挿入することによりタイミングを調整し、無瞬断切替えを実現している。短経路に遅延を挿入するとは、受信ノードＮＥ２において、短経路を通るパス側に配備されたＩＦ盤のバッファでの揺らぎ吸収バッファ量として、揺らぎ吸収バッファ遅延時間を設定することを意味する。

特開２０１５−２２６２４６号公報

堀口真、外４名、「１００Ｇパケットトランスポートシステム（１００Ｇ−ＰＴＳ）の実用化」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２０１４年１０月、第２６巻、第１０号、ｐ．５４−５７． 川崎岳、外３名、「１００Ｇｂｉｔ／ｓ高速大容量パケットトランスポートシステムの実用化開発」、電子情報通信学会論文誌Ｂ、一般社団法人電子情報通信学会、２０１６年４月、第Ｊ９９−Ｂ巻、第４号、ｐ．２７５−２８２．

従来技術では、中継ノードＮＥ１１〜ＮＥ１３で変動する遅延揺らぎを保障できないため、伝送システム１０１の設計者は、揺らぎ吸収バッファ量の許容できる最大値（以下、最大揺らぎ量と呼ぶ）に基づき、ホップ数や、パスにおいてトラヒックを収容できる帯域（収容帯域）を設計していた（最悪値設計）。そのため、パスの収容帯域が低く制限されていた。

従来のホップ数と収容帯域の設計について図９を参照して説明する。図９（ａ）は、従来の無瞬断パスを実現する伝送システムの設計を説明するためのパスの模式図である。図９（ａ）において、一列に並んだ１０個の正方形は、通信ネットワークにおいて無瞬断パスを構成可能なノードをそれぞれ示している。ここでは、ノードＡは送信ノード、ノードＪは受信ノード、ノードＢ〜Ｉは中継ノードであるものとする。送信ノードから受信ノードへのパスの経路は、図において水平方向にすべての中継ノードを経由するものとしている。また、図において下方からの別トラヒックの割入れを考慮したときに、このネットワークへ設定可能な９本のパスが９本の矢印で示されている。

この例では、算出条件としては、ホップ数が「最大ホップ数」であり、すべての中継ノードが「割入れ有」であるものとする。すなわち、ホップ数が８であり、割入れ数が８であるものとしている。具体的には、８個の中継ノードＢ〜Ｉに対して、図中下方から別のトラヒックがそれぞれ割入れられるように構成されている。これは、従来技術では、収容条件によらず中継ノード数固定、全ノードにおいてトラヒック割入れが発生すると仮定し、収容制限しているからである。この前提で、従来技術は、全パスについて同一条件で設定帯域９０１に基づいて遅延揺らぎが最大揺らぎ量以下となるように設計している。すなわち、従来技術は、すべてのパスに同一の算出条件で、設計者によって各パスに予め設定された帯域（設定帯域）を基にした最悪値設計を行っている。

図９（ｂ）〜図９（ｄ）は、パスごとの条件で無瞬断パスを実現する伝送システムの設計を説明するためのパスの模式図である。図９（ｂ）に示す９本のパスは、算出条件としては図９（ａ）に示すパスと同様に、ホップ数が８であり、割入れ数が８であるものとしている。ただし、この場合には、設定帯域を基にするのではなく、パスごとの条件として実トラヒックを反映した実効帯域９０２に基づいて遅延揺らぎが最大揺らぎ量以下となるように設計する。
図９（ｃ）に示す３本のパスは、算出条件としては、ホップ数が２であり、割入れ数が２であるものとして、実効帯域９０３に基づいて遅延揺らぎが最大揺らぎ量以下となるように設計することを模式的に示している。なお、ここでは、ノードＡは送信ノード、ノードＤは受信ノード、ノードＢ、Ｃは中継ノードであるものとする。
図９（ｄ）に示す４本のパスは、算出条件としては、ホップ数が８であり、割入れ数が３であるものとして、実効帯域９０４に基づいて遅延揺らぎが最大揺らぎ量以下となるように設計することを模式的に示している。なお、図９（ｂ）〜図９（ｄ）において矢印の太さは収容帯域の大きさの違いを表している。

従来技術では、無瞬断パスに対して、図９（ｂ）〜図９（ｄ）に示すようなパスごとの条件で柔軟に伝送システムを設計することができなかった。一方、高信頼ネットワークにおける運用性と収容効率の観点からは、全パス同一条件で設計する代わりに、パスごとの条件で設計することが望まれている。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、各パスの条件に応じた柔軟な帯域設計をすることのできる伝送システムの管理装置および伝送システムの設計方法を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するため、請求項１に係る発明は、送信ノードと受信ノードとの間に中継ノードからなる冗長経路を有する伝送システムの管理装置であって、パス条件として少なくともパスの経路および収容帯域を含む新規パス情報を受け付けて新規パス情報格納部に格納する新規パス情報入力部と、各ノードから少なくとも利用帯域およびパケット長を含む実トラヒックの統計情報を収集する統計情報収集部と、前記新規パス情報を受け付けるたびに、前記収集された実トラヒックの統計情報に基づいて、パスの区間ごとの揺らぎに対しパス全体における遅延揺らぎを算出し、算出された遅延揺らぎが前記受信ノードにおけるバッファ量に応じた最大揺らぎ量よりも小さいパスを無瞬断パスとして設計する無瞬断パス設計部と、前記無瞬断パスとして設計されたパスについて、当該パスの収容帯域を少なくとも含むパス情報を更新して既存パス情報格納部に格納すると共に、当該パスを構成するノードにおいて許容される帯域をパス情報として前記ノードに設定するパス情報設定部と、前記無瞬断パスとして設計されなかったパスをユーザに報知する報知部と、を備える伝送システムの管理装置である。

また、前記した課題を解決するため、請求項６に係る発明は、送信ノードと受信ノードとの間に中継ノードからなる冗長経路を有する伝送システムの管理装置による伝送システムの設計方法であって、前記管理装置が、各ノードから少なくとも利用帯域およびパケット長を含む実トラヒックの統計情報を収集する工程と、パス条件として少なくともパスの経路および収容帯域を含む新規パス情報を受け付けて新規パス情報格納部に格納する工程と、前記新規パス情報を受け付けるたびに、前記収集された実トラヒックの統計情報に基づいて、パスの区間ごとの揺らぎに対しパス全体における遅延揺らぎを算出し、算出された遅延揺らぎが前記受信ノードにおけるバッファ量に応じた最大揺らぎ量よりも小さいパスを無瞬断パスとして設計する工程と、前記無瞬断パスとして設計されたパスについて、当該パスの収容帯域を少なくとも含むパス情報を更新して既存パス情報格納部に格納すると共に、当該パスを構成するノードにおいて許容される帯域をパス情報として前記ノードに設定する工程と、前記無瞬断パスとして設計されなかったパスをユーザに報知する工程と、を含む伝送システムの設計方法である。

このようにすることで、伝送システムの管理装置は、各ノードから利用帯域およびパケット長を含む実トラヒックの統計情報を収集する。そして、管理装置は、実トラヒックの統計情報に基づいて算出した遅延揺らぎが最大揺らぎ量よりも小さいパスを無瞬断パスとして設定し、設定できなかったパスについてはユーザに報知することができる。よって、伝送システムにおいて各パスの条件に応じた柔軟な帯域設計をすることが可能となる。

また、請求項２に係る発明は、前記無瞬断パス設計部が、前記新規パス情報格納部に格納された収容帯域を更新する情報として、前記収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域に基づいて実効帯域を算出する実効帯域算出部と、前記ノードにおいて、異なるラインカードからの入力パケットが１つのラインカードから出力される際に合流ポイントで発生する遅延揺らぎを算出し、各合流ポイントで発生する遅延揺らぎを合計することで前記パス全体の遅延揺らぎを算出する遅延揺らぎ算出部と、前記パス全体の遅延揺らぎを前記最大揺らぎ量より小さいか否かを判別し、前記パス全体の遅延揺らぎが前記最大揺らぎ量より小さい場合、設定可能と判定して前記無瞬断パスとして設計し、前記パス全体の遅延揺らぎが前記最大揺らぎ量以上である場合、設定不可と判定して前記報知部に通知する設定可否判定部と、を備える請求項１に記載の伝送システムの管理装置である。

このようにすることで、伝送システムの管理装置は、実トラヒックの統計情報に基づいて実効帯域および遅延揺らぎを更新可能に算出することができる。

また、請求項３に係る発明は、前記遅延揺らぎ算出部が、前記合流ポイントにおいてパケット同士が最大パケット長で衝突する場合に発生する最大遅延揺らぎを算出することで、前記パス全体の遅延揺らぎを算出する請求項２に記載の伝送システムの管理装置である。

このようにすることで、伝送システムの管理装置は、遅延揺らぎの最大値を見積もって最大揺らぎ量と比較できるので、充分な余裕を持って大小判定を確実に行うことができる。

また、請求項４に係る発明は、前記遅延揺らぎ算出部が、前記収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域および平均パケット長に基づく衝突発生確率を用いて前記合流ポイントで発生する遅延揺らぎを算出することで、前記パス全体の遅延揺らぎを算出する請求項２に記載の伝送システムの管理装置である。

このようにすることで、伝送システムの管理装置は、利用帯域および平均パケット長に基づく衝突発生確率を用いて遅延揺らぎを見積もるので、高精度に算出された遅延揺らぎを最大揺らぎ量と比較することができる。

また、請求項５に係る発明は、前記実効帯域算出部が、前記収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域の所定期間における最大値に対して安全係数を掛けることで前記実効帯域を算出する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の伝送システムの管理装置である。

このようにすることで、伝送システムの管理装置は、充分な余裕を持って実効帯域を見積もることができるので、信頼性を高めることができる。

本発明によれば、伝送システムにおいて各パスの条件に応じた柔軟な帯域設計をすることができる。

本発明の実施形態に係る伝送システムの管理装置を模式的に示す構成図である。 中継ノードの構成例を示す模式図である。 （ａ）〜（ｂ）は、パス情報の記憶構造を示す模式図である。 （ａ）〜（ｂ）は、実効帯域の設定例を示す模式図である。 図１の管理装置による処理の流れを示すフローチャートである。 パスの構成例を示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、遅延揺らぎの算出例を示す模式図である。 無瞬断パスを実現する従来の伝送システムを模式的に示す構成図である。 （ａ）〜（ｄ）はパスの模式図である。

以下、本発明の伝送システムの管理装置について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示す伝送システム１は、無瞬断パスを構成するネットワークであり、図示しないクライアントからのクライアント信号を伝送するものである。伝送システム１は、管理装置１０と、当該管理装置１０と通信可能に接続された複数のノード装置２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ等）と、を備えている。

伝送システム１は、図示しない送信ノードから受信ノードへの冗長経路を有し、冗長経路には、複製された同一パケットが伝送される。図１には、ノード装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃを図示している。ノード装置２０ａは、例えば、図８に示した送信ノードＮＥ１と同様の送信ノードである。ノード装置２０ｂは、例えば、図８において短経路に配置された中継ノードＮＥ１１〜ＮＥ１３と同様の中継ノードである。ノード装置２０ｃは、例えば、図８に示した受信ノードＮＥ２と同様の受信ノードである。ここでは、簡単のため１台の中継ノード（ノード装置２０ｃ）を図示しているが、中継ノードは２個以上であってもよい。以下では、ノード装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃを区別しない場合、ノード装置２０と表記する。

ノード装置２０は、例えばスイッチＳＷと、インタフェース盤ＩＦと、監視制御部４０として機能するＣＰＵと、を備えている。インタフェース盤ＩＦ（ＩＦ盤、ラインカード）は、例えばクライアントＩＦ盤や中継ＩＦ盤として構成されている。
クライアントＩＦ盤は、少なくとも端点のノード装置２０ａ，２０ｂに設けられている。クライアントＩＦ盤は、ポート２２を介して入出力するクライアント信号を処理するものであり、帯域制御部２１、キュー２３、制御ＩＦ２４等を備える。帯域制御部２１は、ノード装置２０において許容するものとして設定されたネットワーク帯域内でパケットの送信を行うように、クライアント信号を帯域制御するものである。クライアントＩＦ盤のキュー２３（バッファ）には、揺らぎ吸収バッファ遅延時間が設定される。制御ＩＦ２４は、ＩＦ盤と監視制御部４０との間で信号の送受信を行うインタフェースである。
中継ＩＦ盤は、すべてのノード装置２０に設けられている。中継ＩＦ盤は、ノード装置２０間を中継するためのパスヘッダ処理部２５、制御ＩＦ２４、キュー２３等を備える。パスヘッダ処理部２５は、パケットを出力する先のＩＦ盤の識別子を判定する等の処理を実行する。なお、インタフェース盤ＩＦにおいて、キュー２３は１つだけ図示されているが、優先度ごとに分けられたキューを備えるようにしてもよい。

監視制御部４０は、管理装置１０において統計情報として利用されるトラヒック情報を監視するものである。このようなトラヒック情報としては、中継ノードごとの利用帯域、パケット長、優先度等を挙げることができる。監視制御部４０は、例えば帯域制御部２１から利用帯域の情報を取得する。監視制御部４０は、例えばパスヘッダ処理部２５からパケットのヘッダ情報を取得して、ヘッダ情報として記載された優先度やパケット長等を取得する。

ノード装置２０は、例えば、ＣＰＵと、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリと、通信を行うためのＮＩＣ（Network Interface Card）等を備え、光クロスコネクト、ルータ、スイッチ等からなる装置である。

図１には、３個のＩＦ盤（ラインカード）を備えたノード装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃを図示したが、ノード装置２０の構成はこれに限定されない。例えば、図２に示すように、４個のＩＦ盤（ラインカード）を備えたノード装置２０ｄであってもよい。ノード装置２０ｄは、スイッチＳＷと、４個のＩＦ盤と、を備えている。ノード装置２０ｄの個数は、特に限定されないが、以下では１５個の中継ノードによる設計を説明する。図２に示すノード装置２０ｄ（以下、ノードＡ〜ノードＯという）は、例えば同じ構成を持った中継ノードである。図２では省略したが、ノード装置２０ｄは、監視制御部４０（図１参照）として機能するＣＰＵを備えている。また、図２には、設定されるパスの経路として、パス１の経路が一点鎖線で示されている。パス１の経路は、ノードＦ、ノードＧ、ノードＨ、ノードＩ、ノードＪをこの順序で経由する経路である。この経路を、以下では、単に、Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｉ−Ｊと表記する。

図１に戻って、伝送システム１の構成の説明を続ける。
伝送システム１の管理装置１０は、新規パス情報入力部１１と、新規パス情報格納部１２ａと、既存パス情報格納部１２ｂと、統計情報収集部１３と、無瞬断パス設計部１４と、パス情報設定部１５と、報知部１６と、を備えている。なお、管理装置１０は、伝送システム１のユーザ（オペレータ）が操作する端末装置と通信可能に接続されている。この端末装置は例えばパーソナルコンピュータ等であり、ユーザは端末装置から管理装置１０にログインして制御することができる。

統計情報収集部１３は、各ノード装置２０から、実トラヒックの統計情報を収集するものである。収集する実トラヒックの統計情報には、少なくとも利用帯域およびパケット長を含む。本実施形態では、統計情報収集部１３は、ノード装置２０ごとの利用帯域、パケット長、優先度等のトラヒック情報を収集する。統計情報収集部１３は、ノード装置２０の監視制御部４０から、優先度やパケット長等を取得する。統計情報収集部１３は、ノード装置２０から収集した統計情報を無瞬断パス設計部１４に出力する。
パケット長としては、これまでにきた最大パケット長としてもよいし、平均パケット長としてもよい。

新規パス情報入力部１１は、所定の入力インタフェースや通信インタフェースである。新規パス情報入力部１１は、伝送システム１のユーザが操作する端末装置から、パス条件として少なくともパスの経路および収容帯域を含む新規パス情報を受け付けて新規パス情報格納部１２ａに格納する。受け付けるパス情報は、パス経路、収容帯域、優先度、パス種別等を含む。ここで、収容帯域は、リンクに収容できる帯域であって、パス経路等に応じて予め定められた設定値を示す。ユーザは、端末装置の例えばキーボード、マウス、タッチパネル等の所定のユーザインタフェースを用いて新規パス情報を、新規パス情報入力部１１を介して、新規パス情報格納部１２ａに書き込む。

新規パス情報格納部１２ａは、新規に入力されたパス情報を格納するものである。その後に新規パス情報を受け付けた場合、以前の新規パス情報格納部１２ａは、新たに既存パス情報格納部１２ｂとなる。また、新規パス情報を続けて受け付ける場合、既存パス情報格納部１２ｂは複数設けられることになり、それぞれに識別情報が付与されて管理される。
新規パス情報格納部１２ａは、新規パス情報を受け付けるたびに新たに作成される。
既存パス情報格納部１２ｂは、最新の新規パス情報を受け付ける前に既に入力された既存パス情報を記憶するものであり、新規パス情報格納部１２ａと同様な構成である。

以下では、新規パス情報格納部１２ａと既存パス情報格納部１２ｂとを区別しない場合、単にパス情報格納部１２と表記する。パス情報格納部１２に記憶されるパス情報の記憶構造の一例を図３（ａ）に示す。パス情報格納部１２には、例えば図３（ａ）に示すように、パス識別、経路、パス種別、実効帯域、優先度、中継ノードＡ〜Ｏにおける揺らぎ量、パス全体での遅延揺らぎＴ、判定の各項目に関する情報が記憶される。

図３（ａ）において、パス識別は、各パスを識別するためのナンバー等を示す。この例では、パス識別は、ナンバー以外に新規パス情報と既存パス情報とを区別する情報を含む。
経路とは、新規パス情報として入力されるパス条件の１つの情報である。前記したように、異なる２つのラインカードからの入力パケットが別のラインカードから出力される際の合流ポイントではパケット同士の衝突によって遅延揺らぎが発生する。この経路情報は、ラインカード単位の経路を基にした衝突箇所の特定に利用される。

図３（ａ）において、パス種別とは、新規パス情報として入力されるパス条件の１つの情報である。パス種別は、無瞬断（故障無瞬断）、計画無瞬断、瞬断切替等を区別する情報を含む。ここで、計画無瞬断とは、通常運用時は短経路を選択し、支障移転時に計画的に短経路から長経路へと手動で無瞬断切替を行うことである。よって、計画無瞬断は、故障瞬断と区別して短経路無瞬断ともいう。なお、支障移転は、道路工事や電気・ガス・水道などの工事のため、ユーザ回線等の経路が移転されることを示す。

図３（ａ）において、実効帯域とは、実トラヒックの統計情報に基づき算出される帯域の情報である。なお、実効帯域の算出方法については後記する。ただし、新規パスについては、実効帯域として、新規パス情報として入力される設定値（設定帯域）が利用される。
優先度とは、新規パス情報として入力されるパス条件の１つの情報である。優先度は、例えば、最高、普通等を区別する情報を含む。

また、中継ノードＡ〜Ｏにおける揺らぎ量とは、各ノードにおいて、異なるＩＦ盤（ラインカード）からの入力パケットが１つのＩＦ盤（ラインカード）から出力される際に合流ポイントで衝突が発生するときに自パスから他パスへ与える揺らぎ量を示す。以下では、パスｎ（ｎは整数）からパスｍ（ｍは整数）へ与える揺らぎ量をＴｎと表記する。例えばＴ１は、パス１から他のパス（パス２やパス３）へ与える揺らぎ量を示す。また、Ｔ２は、パス２から他のパス（パス１やパス３）へ与える揺らぎ量を示す。図３（ａ）において、Ａ〜Ｏは、図２に示すノード装置２０ｄの識別子であって、揺らぎ量が発生する可能性がある箇所を示す。後記する具体的な説明では、図２に示す１５台のノード装置２０ｄのうち、Ｃ〜Ｅ、ＫおよびＯの５台のノード装置２０ｄを経由しないパスで説明する。そのため、後記する具体例の説明においては、図３（ａ）の記憶構造の代わりに、図３（ｂ）に示すようにノード識別子の一部（Ｃ〜Ｅ、ＫおよびＯ）を省略した簡易的な記憶構造を用いて説明する。

図３（ａ）において、遅延揺らぎＴとは、各合流ポイントで衝突時に発生する揺らぎ量のパス全体での合計値である。例えばパス１についてのパス全体での遅延揺らぎＴとは、パス１に関する合流ポイントにおいて衝突時に他のパス（パス２やパス３）から自パス（Ｔ１）へ与えられる揺らぎ量を、衝突箇所に関してすべて加算した揺らぎ量の総計値を示す。

図３（ａ）において、判定とは、遅延揺らぎＴが最大揺らぎ量Ｔmaxより小さいか否かを判定した結果を示す。例えばパス１についての遅延揺らぎＴが、パス１について予め設定された最大揺らぎ量Ｔmaxより小さい場合（Ｔ＜Ｔmax）はＯＫ、遅延揺らぎＴが最大揺らぎ量Ｔmax以上である場合（Ｔ≧Ｔmax）はＮＧとする。

無瞬断パス設計部１４は、新規パス情報を受け付けるたびに、収集された実トラヒックの統計情報に基づいて、パスの区間ごとの揺らぎに対しパス全体における遅延揺らぎを算出し、算出された遅延揺らぎが最大揺らぎ量よりも小さいパスを無瞬断パスとして設計するものである。ここで、最大揺らぎ量は、受信ノードにおけるバッファ量に応じて予め定められた揺らぎ吸収バッファ量の最大値である。

無瞬断パス設計部１４は、実効帯域算出部１４１と、遅延揺らぎ算出部１４２と、設定可否判定部１４３と、を備えている。

実効帯域算出部１４１は、収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域に基づいて実効帯域を算出するものである。実効帯域算出部１４１は、受け付けた新規パスを考慮して、各既存パスについて実効帯域をそれぞれ算出する。実効帯域算出部１４１は、新規パス情報格納部１２ａに格納された収容帯域（設定帯域）を更新する情報として、収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域に基づいて実効帯域を算出する。

実効帯域算出部１４１は、例えば、収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域の所定期間における最大値に対して安全係数を掛けることで実効帯域を算出することができる。実効帯域算出部１４１が行う実効帯域の算出について図４（ａ）を参照して説明する。図４（ａ）において、グラフの横軸は時間ｔを示し、縦軸は実トラヒックを示す。実トラヒックの単位はｂｐｓ（bit per second）である。この例では、新規パスが設定された当初には、実効帯域の初期値として設定帯域が新規パス情報格納部１２ａに格納される。ここでは、設定帯域が例えば、１Ｇ［ｂｐｓ］である。前記所定期間である実効帯域算出用のデータ収集期間としては、例えば時刻ｔ＝０を開始時刻、時刻ｔ＝ｔ１を終了時刻としてもよい。この場合、時刻ｔ＝０〜時刻ｔ＝ｔ１の期間に収集された実トラヒックの統計情報の最大帯域に対し、所定の安全係数を掛けることで実効帯域を見積もることができる。この例では、実効帯域が０．４Ｇ［ｂｐｓ］であり、当初の設定帯域（１Ｇ［ｂｐｓ］）よりも大きく減少している。

また、例えば時刻ｔ＝ｔ１、時刻ｔ＝ｔ２を、それぞれ、実効帯域算出用のデータ収集期間の開始時刻および終了時刻としてもよい。この場合、ｔ１〜ｔ２の期間に収集された実トラヒックの統計情報の最大帯域に対し、所定の安全係数を掛けることで実効帯域を見積もることができる。この例では、実効帯域が０．４Ｇ［ｂｐｓ］である。
従来技術では、実トラヒックの統計情報を考慮していなかったので、どのパスにも期間に関わらず設定帯域が設定されるのみであった。本実施形態によれば、実効帯域を設定するので、帯域の資源を有効に利用することができる。

また、この実トラヒックの統計情報については、実効帯域算出用のデータ収集期間を繰り返して全体としてのデータ収集期間を長くすればするほど、最大帯域を超えるトラヒック量が発生する確率は減少する。すなわち、実効帯域算出用のデータ収集期間ごとに算出した実効帯域の確度が高まってくる。そのため、図４（ｂ）に示すように、全体としての収集期間が長くなるほど、徐々に安全係数を低減することができる。

図４（ｂ）において、グラフの横軸は時間ｔを示し、縦軸は実効帯域を示している。図４（ｂ）に示すように、新規パスが設定された当初（時刻ｔ＝０）には、所定の設定帯域が実効帯域の初期値として新規パス情報格納部１２ａに格納される。その後、実効帯域算出用のデータ収集期間における最大帯域に、第１の安全係数を掛けることで、実効帯域が算出される。このときに算出される実効帯域は、図示するように当初の設定帯域よりも大きく減少している。その後、実効帯域算出用のデータ収集期間における最大帯域に、第１の安全係数よりも僅かに小さな第２の安全係数を掛けることで、実効帯域が算出される。このときに算出される実効帯域は、図示するように前回の実効帯域よりも僅かに減少している。さらに、その後、実効帯域算出用のデータ収集期間における最大帯域に、第２の安全係数よりも僅かに小さな第３の安全係数を掛けることで、実効帯域が算出される。このときに算出される実効帯域は、図示するように前回の実効帯域よりも僅かに減少している。以下、同様に安全係数を小さくすることができる。これにより、トラフィックの収容効率を上げることが可能である。

遅延揺らぎ算出部１４２は、新規パスおよび既存パスについて遅延揺らぎを算出するものである。遅延揺らぎ算出部１４２は、ノード装置２０において、異なるＩＦ盤（ラインカード）からの入力パケットが１つのＩＦ盤（ラインカード）から出力される際に合流ポイントで発生する遅延揺らぎを算出し、各合流ポイントで発生する遅延揺らぎを合計することでパス全体の遅延揺らぎＴを算出する。

遅延揺らぎ算出部１４２は、各ノード装置２０から収集した実トラヒックの統計情報を用いて、各合流ポイントで発生する遅延揺らぎを算出する。本実施形態では、例えば合流ポイントにおいてパケット同士が最大パケット長で衝突する場合に発生する揺らぎ（最大遅延揺らぎ）を算出し、これを衝突箇所について積算することとする。最大遅延揺らぎを算出することができれば、それを算出する方法は特に限定されない。一例として、合流ポイントにおいてパスｎ（ｎは整数）からパスｍ（ｍは整数）へ与える揺らぎ量Ｔｎは、下記の式（１）を用いて算出することとしてもよい。

式（１）において、最大パケット長とは、例えば、ノード装置２０から収集した実トラヒックの統計情報として収集されたパケット長に関して所定期間内の最大値を示す。また、最大伝送帯域長とは、例えば、収集された収容帯域に関して所定期間内の最大値を示す。
例えばパス１とパス２とが合流ポイントで衝突するときに、パス１からパス２へ与える揺らぎ量Ｔ１は、下記の式（２）で示され、パス２からパス１へ与える揺らぎ量Ｔ２は、下記の式（３）で示される。
また、例えばパス１とパス３とが合流ポイントで衝突するときに、パス１からパス３へ与える揺らぎ量Ｔ１は、下記の式（２）で示され、パス３からパス１へ与える揺らぎ量Ｔ３は、下記の式（４）で示される。

また、前記式（１）等を用いる最大遅延揺らぎを算出する方法において式（１）のＴｎを合流ポイントで発生する遅延揺らぎとして用いたとき、パスｎについてのパス全体での遅延揺らぎをＴとすると、この遅延揺らぎＴは下記の式（５）で示される。

式（５）において、衝突箇所についてのＴｎの和は、別ラインカードから合流する背景トラヒックの入力の個数だけ積算することを意味する。例えばパス１の全体の遅延揺らぎとは、パス１が合流ポイントで他のパスから受ける揺らぎ量の積算となる。具体的には、パス１とパス２とが１箇所で合流し、かつ、パス１とパス３とが２箇所で合流する場合、パス１の全体の遅延揺らぎＴは、下記の式（６）で示される。なお、Ｔ２はパス２からパス１へ与える揺らぎ量を示し、Ｔ３はパス３からパス１へ与える揺らぎ量を示す。

設定可否判定部１４３は、新規パスおよび既存パスそれぞれについて、パス全体の遅延揺らぎＴが、パスごとに定められる最大揺らぎ量Ｔmaxより小さいか否かを判別するものである。設定可否判定部１４３は、パス全体の遅延揺らぎＴが最大揺らぎ量Ｔmaxより小さい場合、設定可能と判定して無瞬断パスとして設計する。このとき、設定可否判定部１４３は、遅延揺らぎＴが最大揺らぎ量Ｔmaxよりも小さなパスが無瞬断パスとして設計可能であること（設定可）をパス情報設定部１５に通知する。設定可否判定部１４３は、パス全体の遅延揺らぎＴが最大揺らぎ量Ｔmax以上である場合、設定不可と判定してその旨（設定不可）を報知部１６に通知する。

パス情報設定部１５は、無瞬断パス設計部１４によって無瞬断パスとして設計されたパスを各ノード装置２０に設定するものである。すなわち、パス情報設定部１５は、パス全体についての遅延揺らぎが最大揺らぎ量より小さいパスについて、パス情報格納部１２に格納されている実効帯域（パス情報）を、当該パスを構成するノード装置２０において許容される帯域として、当該ノード装置２０に設定する。

パス情報設定部１５は、無瞬断パス設計部１４から無瞬断パスとして設定可の通知を受けると、既存パス情報格納部１２ｂにパス情報が格納された無瞬断パスについて、当該パスのパス情報を更新する。ここで更新されるパス情報は、少なくとも収容帯域を含んでいる。具体的には、パス情報設定部１５は、実効帯域算出部１４１の算出結果によって、既存パス情報格納部１２ｂに記録されている実効帯域を更新する。なお、新規パスの実効帯域については、設定値をそのまま実効帯域として用いる。また、パス情報設定部１５は、既存パスについて算出された遅延揺らぎＴによって、既存パス情報格納部１２ｂに既に格納されている遅延揺らぎＴを更新する。

パス情報設定部１５は、新規パス情報格納部１２ａにパス情報としてパス条件が格納された新規パスについて、無瞬断パスとして設計するときには、新規パスについて算出された遅延揺らぎＴを新規パス情報格納部１２ａに格納する。

報知部１６は、無瞬断パス設計部１４により無瞬断パスとして設計されなかったパスをユーザに報知するものである。報知部１６は、管理装置１０が入力を受け付けたパス情報のうち、無瞬断パスとして設定不可となったパスの情報を、伝送システム１のユーザが操作する端末装置へ送信する。また、報知部１６は、無瞬断パスとして設計されたパスの情報も端末装置へ送信する。ユーザは、端末装置の例えば液晶ディスプレイ等に表示されるパスの情報を確認することにより、所望のパス条件のパスが、無瞬断パスとして設定できたか否かを認識することができる。

なお、管理装置１０は、例えば、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ等の記憶装置と、外部との間で各種情報の送受信を行うインタフェース装置とを備えている。

［管理装置による動作］
管理装置１０による動作について図５を参照（適宜図１参照）して説明する。図５は、図１の管理装置による処理の流れを示すフローチャートである。
管理装置１０は、各ノード装置２０から少なくとも利用帯域およびパケット長を含む実トラヒックの統計情報を収集する工程を実行する。
上記前提のもと、管理装置１０は、新規パス情報入力部１１によって、パス条件として少なくともパスの経路および収容帯域を含む新規パス情報を受け付ける（ステップＳ１）。新規パス情報入力部１１は、受け付けた新規パス情報を、新規パス情報格納部１２ａに格納する。

新規パス情報を受け付けるたびに、実効帯域算出部１４１は、ステップＳ１で受け付けた新規パスを考慮して、収集された実トラヒックの統計情報に基づいて、各既存パスについて実効帯域をそれぞれ算出する（ステップＳ２）。このとき、パス情報設定部１５は、実効帯域算出部１４１の算出結果によって、既存パス情報格納部１２ｂに記録されている実効帯域を更新する。なお、新規パスの実効帯域については、設定値をそのまま実効帯域として用いる。

また、ステップＳ２の前後あるいはステップＳ２と並行して、遅延揺らぎ算出部１４２は、新規パスおよび既存パスについて、パスの区間ごとの揺らぎに対しパス全体における遅延揺らぎを算出する（ステップＳ３）。このとき、パス情報設定部１５は、新規パスについて算出された遅延揺らぎを新規パス情報格納部１２ａに記録する。また、パス情報設定部１５は、既存パスについて算出された遅延揺らぎによって、既存パス情報格納部１２ｂに記録されている遅延揺らぎを更新する。

そして、設定可否判定部１４３は、新規パスおよび既存パスについて、算出された遅延揺らぎが、パスごとに定められる最大揺らぎ量より小さいか否かを判別する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、新規パスについて遅延揺らぎが最大揺らぎ量より小さい場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、パス情報設定部１５は、新規パス情報格納部１２ａに記録されているパス情報を各ノード装置へ設定する（ステップＳ５）。また、既存パスについて遅延揺らぎが最大揺らぎ量より小さい場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、パス情報設定部１５は、そのパスを無瞬断パスとして設計し、その無瞬断パスとして既存パス情報格納部１２ｂに記録されているパス情報を各ノード装置２０に設定する（ステップＳ５）。

一方、ステップＳ４において、新規パスまたは既存パスについて、遅延揺らぎが最大揺らぎ量以上である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、パス情報設定部１５は、そのパスを無瞬断パスとしては設計しない。代わりに、報知部１６は、無瞬断パスとして設計されなかったパスが設定不可である旨を報知する（ステップＳ６）。ステップＳ５またはステップＳ６に続いて、新規パスが入力される場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１に戻り、新規パスが入力されなければ（ステップＳ７：Ｎｏ）、処理を終了する。

［無瞬断パスの設計の具体例］
次に、管理装置１００による無瞬断パスの設計の具体例について図６および図７を参照して説明する。まず、図６を参照する。図６は、パスの構成例を示す模式図である。図６に示すノード装置は、図２に示したノード装置２０ｄと同様なものである。図６は、図２に示したパス１の経路（一点鎖線）に加えて、パス２、パス３の経路を模式的に示している。

パス２の経路は、ノードＡ、ノードＦ、ノードＧ、ノードＬをこの順序で経由する経路である。この経路を、以下では、単に、Ａ−Ｆ−Ｇ−Ｌと表記する。
パス３の経路は、ノードＡ、ノードＢ、ノードＧ、ノードＨ、ノードＭ、ノードＮ、ノードＩ、ノードＪをこの順序で経由する経路である。この経路を、以下では、単に、Ａ−Ｂ−Ｇ−Ｈ−Ｍ−Ｎ−Ｉ−Ｊと表記する。

図６に示すように、パス１とパス２は、共にノードＦを経由する。そのため、ノードＦでは、ＩＦ盤（以下、ラインカードと呼ぶ）からパケットが出力される際に合流ポイント（図６において破線の円で示す箇所）で遅延揺らぎが発生する。
また、図６に示すように、パス１とパス３は、共にノードＧおよびノードＩを経由する。そのため、ノードＧおよびノードＩでは、ラインカードからパケットが出力される際に合流ポイント（図６において破線の円で示す箇所）で遅延揺らぎが発生する。
例えば上記パス１〜パス３が設定される場合について、従来技術では、全パス同一条件で設定帯域に基づく遅延揺らぎが最大揺らぎ量以下であるかどうかを判定して設計していた。これに対して、本実施形態は、パスごとの条件で設定できることについて図７を参照（適宜図６参照）して説明する。

図７（ａ）は、図６に示すパス１のパス条件として、経路が「Ｆ−Ｇ−Ｈ−Ｉ−Ｊ」、パス種別が「無瞬断」、設定帯域が「１０Ｇ」、優先度が「最高」である新規パス情報が入力された場合の新規パス情報格納部１２ａを模式的に示す図である。
パス１の識別ナンバーは「１」であり、ここでは新規パス情報であるため、パス識別は「新規１」であるものとする。
また、新規パス情報であるため、パス１の実効帯域には、設定帯域（１０Ｇ（設定））が格納されている。
また、パス経路を構成するノードＦ、ノードＧ、ノードＨ、ノードＩ、ノードＪにおける揺らぎ量は、いずれもＴ１であるものとする。
また、この段階では合流ポイントでの衝突は起こらないので、パス１の全体における遅延揺らぎは存在しない（Ｔ＝０）。よって、当然ながら、遅延揺らぎＴは、パス１の最大揺らぎ量Ｔmaxより小さい（Ｔ＜Ｔmax）ので、判定の項目ではＯＫ（無瞬断パスとして設定可）となる。

図７（ｂ）において、パス種別「既存１」のデータは、図７（ａ）においてパス種別「新規１」のデータと同様なものである。これは、過去にパス１のパス情報を格納した新規パス情報格納部１２ａが、あらためて既存パス情報格納部１２ｂになったことを意味する。このパス種別「既存１」のデータの説明は後記する。

図７（ｂ）において、パス種別「新規２」のデータは、図６に示すパス２の新規パス情報が格納された新規パス情報格納部１２ａを模式的に示している。パス２のパス条件は、経路が「Ａ−Ｆ−Ｇ−Ｌ」、パス種別が「無瞬断」、設定帯域が「２０Ｇ」、優先度が「最高」であるものとする。パス２の識別ナンバーは「２」であり、ここでは新規パス情報であるため、パス識別は「新規２」であるものとする。また、新規パス情報であるため、パス２の実効帯域には、設定帯域（２０Ｇ（設定））が格納されている。また、パス経路を構成するノードＡ、ノードＦ、ノードＧ、ノードＬにおける揺らぎ量は、いずれもＴ２であるものとする。

また、この段階では、パス１とパス２が共に経由するノードＦの合流ポイントで衝突が発生することが分かる（図７（ｂ）において破線の矩形で示す箇所）。そのため、パス２の全体における遅延揺らぎＴは、他のパス（パス１）から自パス（パス２）へ与える揺らぎ量Ｔ１である。この場合、遅延揺らぎＴ（＝Ｔ１）がパス２の最大揺らぎ量Ｔmaxより小さい（Ｔ＜Ｔmax）ので、判定の項目ではＯＫ（無瞬断パスとして設定可）となる。

一方、図７（ｂ）において、パス種別「既存１」のデータは、図７（ａ）においてパス種別「新規１」のデータと比べていくつかの情報が更新されている。
パス１については、実効帯域算出用のデータ収集期間に収集された実トラヒックの統計情報の最大帯域に対し、所定の安全係数を掛けることで実効帯域が算出される。この例では、実効帯域が５Ｇ［ｂｐｓ］であり、当初の設定帯域（１０Ｇ［ｂｐｓ］）よりも大きく減少している。

また、この段階では、パス１とパス２が共に経由するノードＦの合流ポイントで衝突が発生することが分かる（図７（ｂ）において破線の矩形で示す箇所）。そのため、パス１の全体における遅延揺らぎＴは、他のパス（パス２）から自パス（パス１）へ与える揺らぎ量Ｔ２である。この場合、遅延揺らぎＴ（＝Ｔ２）がパス１の最大揺らぎ量Ｔmaxより小さい（Ｔ＜Ｔmax）ので、判定の項目ではＯＫ（無瞬断パスとして設定可）となる。

図７（ｃ）において、パス種別「既存２」のデータは、図７（ｂ）においてパス種別「新規２」のデータと同様なものである。これは、過去にパス２のパス情報を格納した新規パス情報格納部１２ａが、あらためて既存パス情報格納部１２ｂになったことを意味する。このパス種別「既存２」のデータ、およびパス種別「既存１」のデータの説明は後記する。

図７（ｃ）において、パス種別「新規３」のデータは、図６に示すパス３の新規パス情報が格納された新規パス情報格納部１２ａを模式的に示している。パス３のパス条件は、経路が「Ａ−Ｂ−Ｇ−Ｈ−Ｍ−Ｎ−Ｉ−Ｊ」、パス種別が「無瞬断」、設定帯域が「３０Ｇ」、優先度が「最高」であるものとする。パス３の識別ナンバーは「３」であり、ここでは新規パス情報であるため、パス識別は「新規３」であるものとする。また、新規パス情報であるため、パス３の実効帯域には、設定帯域（３０Ｇ（設定））が格納されている。また、パス経路を構成するノードＡ、ノードＢ、ノードＧ、ノードＨ、ノードＭ、ノードＮ、ノードＩ、ノードＪにおける揺らぎ量は、いずれもＴ３であるものとする。

また、この段階では、パス３に関して、パス３とパス１が共に経由するノードＧおよびノードＩの合流ポイントで衝突が発生することが分かる（図７（ｃ）に追加された破線の矩形で示す箇所）。そのため、パス３の全体における遅延揺らぎＴは、他のパス（パス１）から自パス（パス３）へ与える揺らぎ量Ｔ１についての衝突箇所に関する積算値（Ｔ１×２）である。この場合、遅延揺らぎＴ（＝Ｔ１×２）がパス３の最大揺らぎ量Ｔmaxより小さい（Ｔ＜Ｔmax）ので、判定の項目ではＯＫ（無瞬断パスとして設定可）となる。

また、図７（ｃ）において、パス種別「既存２」のデータは、図７（ｂ）においてパス種別「新規２」のデータと比べていくつかの情報が更新されている。パス２については、実効帯域算出用のデータ収集期間に収集された実トラヒックの統計情報の最大帯域に対し、所定の安全係数を掛けることで実効帯域が算出される。この例では、実効帯域が８Ｇ［ｂｐｓ］であり、当初の設定帯域（２０Ｇ［ｂｐｓ］）よりも大きく減少している。なお、パス２に関してはパス全体における遅延揺らぎＴは変わらず、判定の項目ではＯＫ（無瞬断パスとして設定可）となる。

さらに、図７（ｃ）において、パス種別「既存１」のデータは、図７（ｂ）においてパス種別「既存１」のデータと比べていくつかの情報が更新されている。パス１については、この例では、新たに算出された実効帯域が４．４Ｇ［ｂｐｓ］であり、前回の実効帯域（５Ｇ［ｂｐｓ］）よりも減少している。
また、この段階では、パス１に関して、パス１とパス２が共に経由するノードＦの合流ポイントでの衝突に加え、パス１とパス３が共に経由するノードＧおよびノードＩの合流ポイントでも衝突が発生する。そのため、パス１の全体における遅延揺らぎＴは、他のパス（パス２）から自パス（パス１）へ与える揺らぎ量Ｔ２と、他のパス（パス３）から自パス（パス１）へ与える揺らぎ量Ｔ３についての衝突箇所に関する積算値（Ｔ３×２）と、の和である。この場合、遅延揺らぎＴ（＝Ｔ２＋Ｔ３×２）がパス１の最大揺らぎ量Ｔmax以上（Ｔ≧Ｔmax）なので、判定の項目ではＮＧ（無瞬断パスとして設定不可）となる。

本実施形態の管理装置によれば、実トラヒックの統計情報から算出した実効帯域に基づく柔軟な帯域設計を行うことで、無瞬断パスにおける帯域の有効利用が可能となる。一方、従来技術では、最悪値条件に基づいて設計者が設定していたため、柔軟な帯域設計が困難であり、収容効率が低下していた。これに対して、本実施形態によれば、高信頼ネットワークにおける運用性とトラヒックの収容効率が向上する。
また、本実施形態によれば、計画無瞬断パスの設計については、手動による切替え時のみ、パス全体の遅延揺らぎが最大揺らぎ量以下となっていればよい。そのため、多くのクライアントが同時に最大伝送速度で通信するには少ない帯域で設計していたとしても帯域不足にはならない効果（多重効果）を大きく出すことが可能である。
さらに、本実施形態によれば、無瞬断パスを設計する際に、送信ノードと受信ノードの間を中継する中継ノード数が少ないパスや、中継ノードにおける割入れ数が少ないパスについては、トラフィックを収容できる帯域を増加させたり、中継ノード数を増加させたりすることが可能となる。そのため、ネットワークの信頼性をいっそう高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、遅延揺らぎ算出部１４２は、合流ポイントで発生する遅延揺らぎを、統計情報として収集した中での最大パケット長を用いて算出するものとして説明したが、これに限らない。例えば設計上の最大パケット長を用いて揺らぎを算出してもよい。例えばジャンボフレームまで含め、64byte〜9000byteまで通せる装置であれば、設計上の最大パケット長は9000byteとなる。一方、統計情報におけるパケット長を用いるとき、64byte〜1000byteまでのパケット長しか通らないのであれば、1000byteを、統計情報を収集した中での最大パケット長として利用することができる（ユーザの利用パケット長が64byte〜1000byte）。
また、収容効率を上げるために、最大パケット長の代わりに統計情報上の平均パケット長を用いて揺らぎを算出するようにしてもよい。例えば1000byteのパケットがほとんど来ないようなネットワークにおいて、平均パケット長が300byteであったとすると、収容効率をさらに上げることが可能になる。
また、遅延揺らぎ算出部１４２は、合流ポイントで発生する遅延揺らぎを算出する際に、最大パケット長と共に、統計情報として収集した中での最大収容帯域を用いて算出するものとして説明したが、統計情報上の最大帯域の代わりに、設計上の最大帯域や統計情報上の平均帯域を用いても構わない。

さらに、例えば、遅延揺らぎ算出部１４２は、合流ポイントで発生する遅延揺らぎを、収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域および平均パケット長に基づく衝突発生確率を用いて算出するようにしてもよい。衝突発生確率を算出することができれば、それを算出する方法は特に限定されない。一例として、合流ポイントにおいてパスｎ（ｎは整数）からパスｍ（ｍは整数）へ与える揺らぎ量Ｔ′ｎは、下記の式（７）を用いて算出することとしてもよい。

式（８）の右辺第１項の平均サービス時間とは、所定レートでパケットが転送されるとき、入力されたパケットが出力されるまでの時間を示す。例えば100Gbpsのレートでパケットが転送されるとき、1000byteのパケットが入力され、出力されるまでの平均サービス時間は、1000×8×10^-11秒等となる。
式（８）の右辺第２項の分子である平均パケット長とは、合流ポイントのノード装置２０から収集した実トラヒックの統計情報として収集されたパケット長に関して所定期間内の平均値を示す。式（８）の右辺第２項の分母である１０¹¹は１０¹¹［ｂｐｓ］を示す。また、式（９）の最右辺の分母である最大帯域とは、統計情報として収集した中での最大収容帯域を示す。なお、統計情報上の最大帯域の代わりに、設計上の最大帯域や統計情報上の平均帯域を用いても構わない。
式（９）の最右辺の分子である実効帯域の合計とは、合流ポイントで合流する各パスの実効帯域の和である。図７（ｃ）の例では、合計とは４．４Ｇ＋８Ｇ＋３０Ｇである。
前記式（７）のように平均サービス時間を導入することで、所定パスに対して合流する他のパスに、前記平均サービス時間の時間待ち合わせが発生し、揺らぎにつながることを反映することができる。また、平均サービス時間に対して負荷率を掛けることで、実際に衝突が起こり遅延の揺らぎが発生する実効的な値を見込むことができる。

また、前記式（７）等を用いる衝突発生確率を算出する方法において式（７）のＴ′ｎを合流ポイントで発生する遅延揺らぎとして用いたとき、パスｎについてのパス全体での遅延揺らぎをＴとすると、この遅延揺らぎＴは下記の式（１０）で示される。なお、式（１０）において、衝突箇所についてのＴ′ｎの和は、別ラインカードから合流する背景トラヒックの入力の個数だけ積算することを意味する。

また、前記実施形態では、報知部１６は、外部からパス情報として受け付けたパス条件では無瞬断パスとして設計できなかった旨（設定不可）をユーザに報知するものとしたが、それに加えて、他の情報を報知するオプション機能を備えることとしてもよい。
他の情報としては、例えば最大収容可能帯域を挙げることができる。これにより、ユーザは、無瞬断パスとして設計しようとしたパスが設定不可になった理由が、帯域不足によるものであることを認識することができる。

また、管理装置１０は、ユーザが無瞬断パスとして設計しようとしたパスでは帯域不足となるような場合に、パス条件として入力されたパス経路とは異なる経路で帯域不足にならない経路を探索する機能をさらに備えるようにしてもよい。この場合には、報知部１６は、オプション機能で報知する他の情報として、例えば、推奨される別経路の情報を挙げることができる。これにより、ユーザは、推奨される別経路が受け入れられる場合、無瞬断パスを設定することができる。

１ 伝送システム
１０ 管理装置
１１ 新規パス情報入力部
１２ａ 新規パス情報格納部
１２ｂ 既存パス情報格納部
１３ 統計情報収集部
１４ 無瞬断パス設計部
１４１ 実効帯域算出部
１４２ 遅延揺らぎ算出部
１４３ 設定可否判定部
１５ パス情報設定部
１６ 報知部
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ） ノード装置
４０ 監視制御部

Claims (6)

1. 送信ノードと受信ノードとの間に中継ノードからなる冗長経路を有する伝送システムの管理装置であって、
   パス条件として少なくともパスの経路および収容帯域を含む新規パス情報を受け付けて新規パス情報格納部に格納する新規パス情報入力部と、
   各ノードから少なくとも利用帯域およびパケット長を含む実トラヒックの統計情報を収集する統計情報収集部と、
   前記新規パス情報を受け付けるたびに、前記収集された実トラヒックの統計情報に基づいて、パスの区間ごとの揺らぎに対しパス全体における遅延揺らぎを算出し、算出された遅延揺らぎが前記受信ノードにおけるバッファ量に応じた最大揺らぎ量よりも小さいパスを無瞬断パスとして設計する無瞬断パス設計部と、
   前記無瞬断パスとして設計されたパスについて、当該パスの収容帯域を少なくとも含むパス情報を更新して既存パス情報格納部に格納すると共に、当該パスを構成するノードにおいて許容される帯域をパス情報として前記ノードに設定するパス情報設定部と、
   前記無瞬断パスとして設計されなかったパスをユーザに報知する報知部と、
   を備える伝送システムの管理装置。
2. 前記無瞬断パス設計部は、
   前記新規パス情報格納部に格納された収容帯域を更新する情報として、前記収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域に基づいて実効帯域を算出する実効帯域算出部と、
   前記ノードにおいて、異なるラインカードからの入力パケットが１つのラインカードから出力される際に合流ポイントで発生する遅延揺らぎを算出し、各合流ポイントで発生する遅延揺らぎを合計することで前記パス全体の遅延揺らぎを算出する遅延揺らぎ算出部と、
   前記パス全体の遅延揺らぎを前記最大揺らぎ量より小さいか否かを判別し、前記パス全体の遅延揺らぎが前記最大揺らぎ量より小さい場合、設定可能と判定して前記無瞬断パスとして設計し、前記パス全体の遅延揺らぎが前記最大揺らぎ量以上である場合、設定不可と判定して前記報知部に通知する設定可否判定部と、
   を備える請求項１に記載の伝送システムの管理装置。
3. 前記遅延揺らぎ算出部は、前記合流ポイントにおいてパケット同士が最大パケット長で衝突する場合に発生する最大遅延揺らぎを算出することで、前記パス全体の遅延揺らぎを算出する請求項２に記載の伝送システムの管理装置。
4. 前記遅延揺らぎ算出部は、前記収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域および平均パケット長に基づく衝突発生確率を用いて前記合流ポイントで発生する遅延揺らぎを算出することで、前記パス全体の遅延揺らぎを算出する請求項２に記載の伝送システムの管理装置。
5. 前記実効帯域算出部は、前記収集された実トラヒックの統計情報である利用帯域の所定期間における最大値に対して安全係数を掛けることで前記実効帯域を算出する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の伝送システムの管理装置。
6. 送信ノードと受信ノードとの間に中継ノードからなる冗長経路を有する伝送システムの管理装置による伝送システムの設計方法であって、
   前記管理装置が、
   各ノードから少なくとも利用帯域およびパケット長を含む実トラヒックの統計情報を収集する工程と、
   パス条件として少なくともパスの経路および収容帯域を含む新規パス情報を受け付けて新規パス情報格納部に格納する工程と、
   前記新規パス情報を受け付けるたびに、前記収集された実トラヒックの統計情報に基づいて、パスの区間ごとの揺らぎに対しパス全体における遅延揺らぎを算出し、算出された遅延揺らぎが前記受信ノードにおけるバッファ量に応じた最大揺らぎ量よりも小さいパスを無瞬断パスとして設計する工程と、
   前記無瞬断パスとして設計されたパスについて、当該パスの収容帯域を少なくとも含むパス情報を更新して既存パス情報格納部に格納すると共に、当該パスを構成するノードにおいて許容される帯域をパス情報として前記ノードに設定する工程と、
   前記無瞬断パスとして設計されなかったパスをユーザに報知する工程と、
   を含む伝送システムの設計方法。

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