JPH09312648A - Stand-by facility designing method for switching alternate path of communication network - Google Patents

Stand-by facility designing method for switching alternate path of communication network

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JPH09312648A
JPH09312648A JP12512096A JP12512096A JPH09312648A JP H09312648 A JPH09312648 A JP H09312648A JP 12512096 A JP12512096 A JP 12512096A JP 12512096 A JP12512096 A JP 12512096A JP H09312648 A JPH09312648 A JP H09312648A
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JP
Japan
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initial
network
path
backup
configuration
Prior art date
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Application number
JP12512096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Surominsukii Mirosurou
スロミンスキー ミロスロウ
Hiroyuki Saito
博幸 斎藤
Makiko Yoshida
万貴子 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To design a stand-by network for switching alternative paths at low cost by developing a target network by a 2nd phase according to guidelines that are provided by a 1st phase based on linear programming. SOLUTION: A sample network consisting of, for example, 7 cross-connect nodes and 13 links is used to show topology, link costs, and operation capacity allocations along the links. This network has 21 bidirectional terminal-to- terminal operation buses installed and combinations of different sources and destination nodes are connected at the lowest cost. Capacity units are so allocated to operation buses that, for example, 3 is for (1, 2), 1 for (1, 3), 2 for (1, 4), and 3 for (1, 5). Here, the distribution of the network with which minimum protection can be obtained is calculated according to the guidelines 1, 2, and 3. Then stand-by final constitutions SNFCs are enumerated and the constitution with top priority is selected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、障害を迂回したネ
ットワーク経路選択のための誘導回復プロトコルを使用
した通信網、特に、クロスコネクト装置を備えたメッシ
ュ型ネットワークの稼働中設備のための予備設備の設計
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backup network for a working network of a communication network using a guidance recovery protocol for selecting a network route that bypasses a fault, particularly a mesh network equipped with a cross-connect device. Regarding the design of.

【0002】[0002]

【従来の技術】自己回復ネットワークに関する設計上の
問題の体系化は種々提案されており、発見的手法或いは
線形計画法のいずれかにより実現されている。大規模ネ
ットワークには、それらの方法は適していないようであ
る。なぜなら、発見的手法の解は最適解とはほど遠く、
一方、線形計画法では、莫大な計算時間が必要となるか
らである。
2. Description of the Related Art Various systematizations of design problems related to self-healing networks have been proposed and are realized by either heuristics or linear programming. Those methods do not seem to be suitable for large networks. Because the solution of the heuristic is far from the optimal solution,
On the other hand, linear programming requires a huge amount of calculation time.

【0003】回復可能なネットワークの設計のために、
いくつかの予備容量配置方法が、リンク回復或いはパス
回復のいずれにも適するものとして提案されている。
Due to the design of recoverable networks,
Several reserve capacity allocation methods have been proposed as suitable for either link recovery or path recovery.

【0004】これら従来の方法の多くは、リンクをベ−
スとした回復方法を実現するために開発されたものであ
る。阪内らは、総予備容量を最小にする反復線形計画手
段を開発した(「A Self−Healing Ne
tworks with an Economical
Spare Channel Assignment
(経済的予備チャンネル割当を用いた自己回復ネットワ
ーク)」Proc.GLOBECOM´90参照)。総
予備容量とホップリミット[hop limit]との
間のトレード・オフ関係を考慮して、この方法を修正し
たものが、Herzbergらにより提案されている
(「An Optimal Spare−Capaci
ty Assignment Model for S
urvival Networks with Hop
Limits(ホップリミットを用いた回復可能なネ
ットワークのための最適予備容量割当モデル)」Pro
c.GLOBECOM´94参照)Groverらは、
まず実行可能な解を見つけ、そして推定される回復レベ
ルを維持しながら総予備容量を減少させる方法を考えた
(「Near Optimal Spare Capa
city Planning in a Mesh R
estorable Network(メッシュ型回復
可能ネットワークにおける最適に近い予備容量の設計方
法」Proc.GLOBECOM´91参照)。これら
の方法では、経済的な予備容量割当が達成されるが、ネ
ットワークの大規模化に伴い、複雑さが増し計算時間は
急速に莫大となる。
Many of these conventional methods are based on links.
It was developed in order to realize a reliable recovery method. Sakauchi et al. Developed an iterative linear programming method that minimizes the total reserve capacity ("A Self-Healing Ne.
works with an Economical
Spare Channel Assignment
(Self-healing network using economical backup channel allocation) "Proc. See GLOVECOM'90). A modification of this method has been proposed by Herzberg et al. ("An Optimal Spare-Capaci", taking into account the trade-off relationship between total reserve capacity and hop limit).
ty Assignment Model for S
urvival Networks with Hop
Limits (optimum reserve capacity allocation model for recoverable networks using hop limit) "Pro
c. GLOBECOM'94) Grover et al.
We first found a feasible solution, and then devised a way to reduce total reserve capacity while maintaining estimated recovery levels (see "Near Optimal Spare Capa").
city Planning in a Mesh R
Estorable Network (refer to Proc. GLOVECOM'91, a method for designing a near-optimal reserve capacity in a mesh type recoverable network). These methods achieve economical spare capacity allocation, but as the size of the network increases, the complexity increases and the calculation time rapidly increases.

【0005】パスをベースとした回復方法のための予備
設備の設計をするために、障害設備の終端間置換を想定
しようとすると、設計の問題はより一層複雑になる。こ
れは主に、クロスコネクトネットワーク自由度の恩恵を
受けながら、ネットワーク全体のサブネットワークの大
型化を考慮し、最適化しなければならないからである。
これは主に、通常、回復には多数のノードが関与し、予
備設備(予備パス)は多数のホップ[hops]を含む
からである。
The problem of design becomes even more complicated when one attempts to assume end-to-end replacement of faulty equipment in order to design a backup equipment for a path-based recovery method. This is mainly because, while benefiting from the degree of freedom of the cross-connect network, the sub-network of the entire network must be considered and optimized.
This is mainly because a large number of nodes are usually involved in the recovery, and the backup equipment (backup path) includes a large number of hops.

【0006】非同期転送モード(ATM)バーチャルパ
ス(VP)に基づいたクロスコネクトネットワークのパ
ス回復をサポートするために、カワムラらによりいわゆ
るバックアップVPを計算するための発見的方法が提案
されている(「Self−Healing ATM N
etwork Techniques Utilizi
ng Virtual Paths(バーチャルパスを
用いた自己回復ATMネットワーク技術)」JSAC´
94参照)。また、別の方法がSlominskiらに
より提案されている(「Planning Surva
bilityin ATM Networks(ATM
ネットワークにおける回復性の設計)」Proc.NE
TWORKS´94参照)。しかしながら、この方法は
主に、リンクのコストが等しく、多重サービスよりもむ
しろ単一サービスを搬送するネットワークに適してい
る。
In order to support path recovery of cross-connect networks based on Asynchronous Transfer Mode (ATM) Virtual Path (VP), Kawamura et al. Have proposed a heuristic method for calculating a so-called backup VP (see Self-Healing ATM N
etwork Technologies Utilize
ng Virtual Paths (self-healing ATM network technology using virtual paths) "JSAC '
94). Another method has been proposed by Slominski et al. (“Planning Surva”).
bilityin ATM Networks (ATM
Design of resilience in network) "Proc. NE
See TWORKS '94). However, this method is mainly suitable for networks with equal cost of links and carrying a single service rather than multiple services.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み、本発明の
目的は、可能な限り低コストで回復性要件を満足する予
備ネットワークを設計することである。
In view of the above, it is an object of the present invention to design a backup network that meets the resiliency requirements at the lowest cost possible.

【0008】本発明のさらなる目的は、ネットワーク設
計実行時間を最小にすることである。
A further object of the invention is to minimize network design execution time.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、これらの目的
を達成するために、予備設備の設計は2つのフェーズに
まとめられている。線形計画法に基づいた第1のフェー
ズは、第2のフェーズの設計を容易にするいくつかのガ
イドラインを提供する。第2のフェーズは、一段階ごと
に目標ネットワークを発展させる発見的手法を用いてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve these objectives, the present invention contemplates the design of backup equipment in two phases. The first phase, which is based on linear programming, provides some guidelines to facilitate the design of the second phase. The second phase uses a heuristic that evolves the target network step by step.

【0010】即ち、本発明は、新しい発見的方法と線形
計画法をくみあわせることにより、多重サービス搬送ネ
ットワークに対して、予備ネットワークの総コストを低
くおさえツール[tool]の計算時間を比較的短くし
た予備設備、特に終端間パスを計算することができるネ
ットワーク設計ツールを提供する。ツールの出力は、予
備ネットワークにおける経路構成及び容量配置を含んで
いる。このツールは主に、M.M.Slominski
らにより開発された誘導回復プロトコル(「Guide
d restoration of ATM cros
s−connect Networks(ATMクロス
コネクトネットワークの誘導回復」Proc.IEEE
ICC´94参照)を用いた回復可能なネットワーク
において実現される。
That is, the present invention combines a new heuristic and a linear programming method to reduce the total cost of a backup network and a relatively short calculation time of a tool [tool] for a multi-service carrier network. It is possible to provide a network design tool capable of calculating the prepared backup equipment, especially the end-to-end path. The output of the tool includes the path configuration and capacity placement in the spare network. This tool is mainly used by M. M. Slominski
Guided recovery protocol ("Guide
d restoration of ATM cross
s-connect Networks (guided recovery of ATM cross-connect network) Proc. IEEE
It is realized in a recoverable network using ICC'94).

【0011】本発明による設計方法は、障害設備全体を
終端間をベースとして予備設備と交換することである。
本方法の主な目的は、種々のネットワーク障害パターン
において起動される様々な予備設備に割当てられる予備
容量をあらかじめ設計することである。
The design method according to the invention is to replace the entire faulty facility with a spare facility on an end-to-end basis.
The main purpose of the method is to pre-design the reserve capacity assigned to different reserves activated in different network failure patterns.

【0012】メッシュ型クロスコネクトネットワークを
回復するための最小冗長性を計算することは、莫大な数
の構成候補の検査を必要とする。線形計画法は、最適解
を導き出すが、その複雑さと計算時間が長くなることか
ら、実用的な用途の数が制限される。ここでは、ネット
ワーク構成候補の数を比較的少なく保ち、目標ネットワ
ークの設計において反復の必要のない設計ツールを提案
している。
Calculating the minimum redundancy for recovering a meshed cross-connect network requires testing a huge number of candidate configurations. Linear programming derives optimal solutions, but its complexity and long computation time limit the number of practical applications. Here, we propose a design tool that keeps the number of network configuration candidates relatively small and does not need iterative design of the target network.

【0013】設計は、2つのフェーズからなっている。
第1のフェーズは、各稼働中のパスについて、保護コス
トが最小となるような初期パスを計算し、これらの初期
パスから予備網初期構成の集合を作成し、予備網最終構
成(即ち目標ネットワーク)のいずれに対しても部分的
容量割当を計算する。第2のフェーズでは、目標ネット
ワークの総コストが最小となるような最終パスを設計す
る。これは、目標ネットワークの段階的発展によりなさ
れる。各発展段階において、最初に予備網初期構成を選
択し、つぎに、いわゆる初期パスであるその構成部分を
順序づけ、目標ネットワークについて特徴された目的に
合致するように、1つずつ再配置する。
The design consists of two phases.
In the first phase, for each working path, an initial path that minimizes the protection cost is calculated, a set of backup network initial configurations is created from these initial paths, and the backup network final configuration (that is, the target network) is created. ) For any of the above, calculate the partial capacity allocation. In the second phase, the final path is designed to minimize the total cost of the target network. This is done by the gradual evolution of the target network. At each stage of development, first the preliminary network initial configuration is selected, then its components, the so-called initial paths, are ordered and rearranged one by one to meet the objectives characterized for the target network.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】本発明の請求項1に記載の通信ネットワー
クの迂回経路切替のための予備設備設計方法を図1に示
し、本発明の請求項2に記載の通信ネットワークの迂回
経路切替のための予備設備設計方法を図2に示し、本発
明の請求項3に記載の通信ネットワークの迂回経路切替
のための予備設備設計方法を、図3に示し、本発明の請
求項4に記載の通信ネットワークの迂回経路切替のため
の予備設備設計方法を図4に示す。
FIG. 1 shows a backup equipment designing method for switching a bypass route of a communication network according to claim 1 of the present invention, and a backup system for switching a bypass route of a communication network according to claim 2 of the present invention. 2 shows a facility design method, and FIG. 3 shows a preliminary facility design method for switching a bypass route of a communication network according to claim 3 of the present invention. FIG. 4 shows a method of designing a backup facility for switching a bypass route.

【0016】次に図5を参照して本発明の一実施例によ
る設計方法を説明する。
Next, a design method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0017】定義及び表記(m)={a (m);j=1,…,m},m=
1,…,M:m番目の障害パターンにおいて起動される
初期パスからなる予備網初期構成(SNIC)。a
(m)は、下記の条件を満たさねばならない。
Definitions and Notations A (m) = {a j (m) ; j = 1, ..., m j }, m =
1, ..., M: A backup network initial configuration (SNIC) including an initial path activated in the mth failure pattern. a j
(M) must satisfy the following conditions.

【0018】(i)保護されたサービスパスとの共通リ
ンクも、共通通過ノードも持たない。
(I) It has neither a common link with the protected service path nor a common transit node.

【0019】(ii)そのコストが、条件(i)を満たす
どの代替物のコストよりも少ない。 X(m)={x (m);i=1,…,I},m=1,
…,M:m番目のSNICにおける容量配置。x
(m)は、i番目のリンクを共有する初期パスの帯域幅
の合計である。
(Ii) its cost is less than the cost of any alternative satisfying condition (i). X (m) = {x i (m) ; i = 1, ..., I}, m = 1,
..., M: capacitance arrangement in the m-th SNIC. x i
(M) is the total bandwidth of the initial paths sharing the i-th link.

【0020】B(m)={b (m);j=1,…,m
},m=1,…,M:m番目の障害パターンにおいて
起動される最終パスからなる予備網最終構成(SNF
C)。
B (m) = {b j (m) ; j = 1, ..., m
j }, m = 1, ..., M: backup network final configuration (SNF) consisting of final paths activated in the m-th failure pattern
C).

【0021】Y(m)={y (m);i=1,…,
I},m=1,…,M:m番目のSNFCにおける容量
配置。y (m)は、i番目のリンクを共有する最終パ
スの帯域幅の合計である。
Y (m) = {y i (m) ; i = 1, ...,
I}, m = 1, ..., M: Capacity allocation in the m-th SNFC. y i (m) is the total bandwidth of the last path sharing the i th link.

【0022】Y(0)={y(0);i=1,…,
I}:SNFCにおける部分的容量配置。y(0)
は、i番目のリンクについて予測される予備容量の最小
値を示している。
Y (0) = {y i (0); i = 1, ...,
I}: Partial capacity allocation in SNFC. y i (0)
Indicates the minimum expected spare capacity for the i-th link.

【0023】Y(k)={y(k);i=1,…,
I},k=1,…,K≦M:SNFCのk番目の発展段
階において決定される容量配置条件。y(k)は、i
番目のリンクに対して要求される容量を示している。
Y (k) = {y i (k); i = 1, ...,
I}, k = 1, ..., K ≦ M: Capacity allocation condition determined in the kth development stage of SNFC. y i (k) is i
It shows the required capacity for the second link.

【0024】Y´(k)={y´(k);i=1,
…,I}:SNFCの現発展段階において使用される補
足容量配置条件。y´(k)は、max{y
(0),y(k)}として定義される。
Y '(k) = {y' i (k); i = 1,
..., I}: Supplemental capacity allocation conditions used in the current development stage of SNFC. y ′ i (k) is max {y
i (0), y i (k)}.

【0025】Y={y;i=1,…,I}:PNBに
おける最終容量配置。i=1,…,Iのどれに対しても
=y(K)。
Y = {y i ; i = 1, ..., I}: Final capacity placement in PNB. y i = y i (K) for any of i = 1, ..., I.

【0026】(c,…,c,…,c):リンクコ
ストパラメーターの集合。cは、全ネットワークのi
番目のリンクのコストを表している。
(C 1 , ..., C i , ..., C I ): A set of link cost parameters. c i is the i of all networks
It represents the cost of the second link.

【0027】設計方法 図5を参照して、設計プロセスは、2つのフェーズから
なっている。第1のフェーズでは、目標ネットワークの
設計上の3つのガイドラインを提供する。第2のフェー
ズでは、目標ネットワークの連続するK個の発展段階を
通過する。Kの値は、障害パターンの数Mを越えること
はなく、多くの場合K<Mである。
Design Method Referring to FIG. 5, the design process consists of two phases. The first phase provides three guidelines for designing the target network. The second phase goes through K successive development stages of the target network. The value of K does not exceed the number M of fault patterns, and in most cases K <M.

【0028】ガイドラインの提供 ガイドライン1 各保護(サ−ビス)パスに対して、下記の多数の要求を
満たす代替物が計算される。
Providing Guidelines Guideline 1 For each protection (service) path, an alternative is calculated that satisfies a number of requirements:

【0029】(i)保護パスのものと同じ出発ノードお
よび終点ノードであること、(ii)保護パスとの共通の
リンク共通の通過ノードもないこと、(iii)条件(i)
と(ii)の両方を満たすすべての代替物の中で最小のコ
ストであること。これらは局部的に予め決定される。計
算された代替物のいずれも初期パスと呼ばれる。
(I) The start node and end node are the same as those of the protection path, (ii) No common link with the protection path, and no common transit node, (iii) Condition (i)
Minimum cost of all alternatives that satisfy both (ii) and (ii). These are locally predetermined. Any of the calculated alternatives is called the initial pass.

【0030】ガイドライン2 各障害パターンごとに、当該パターンにおいて起動され
るもののみを集めた初期パスの部分集合が作成される。
これは、予備網初期構成(SNIC)と呼ばれ、次式で
あらわされる。
Guideline 2 For each failure pattern, a subset of initial paths is created that collects only those that are activated in the pattern.
This is called a spare network initial configuration (SNIC) and is represented by the following equation.

【0031】A(m)={a (m);j=1,…,m
},m=1,…,M ここで、a (m)は、m番目の障害パターンにおいて
起動されるべき初期パスである。各SNICについて容
量配置状態は、次式であらわされる。
A (m) = {a j (m) ; j = 1, ..., m
j }, m = 1, ..., M Here, a j (m) is an initial path to be activated in the m-th failure pattern. The capacity arrangement state for each SNIC is expressed by the following equation.

【0032】X(m)={x (m);i=1,…,
I},m=1,…,M ここでxi(m)は、(m番目の障害パターンにおけ
る)i番目のリンクを共有するA(m)に属するパスの
帯域幅の合計である。
X (m) = {x i (m) ; i = 1, ...,
I}, m = 1, ..., M where x i (m) is the total bandwidth of the paths belonging to A (m) sharing the i th link (in the m th failure pattern).

【0033】ガイドライン3 このガイドラインは、ソースノードからそれぞれ出発す
る1ホップのみの(不完全な)最終パス接続を考慮した
条件下での目標ネットワークにおける最適容量配置に関
する。
Guideline 3 This guideline relates to optimal capacity placement in the target network under conditions that take into account only one-hop (incomplete) final path connections each departing from the source node.

【0034】SNFC(予備網最終構成)における部分
的容量配置と呼ばれ、Y(0)={y(0);i=
1,…,I}によってあらわされるこの設計の結果は、
ネットワーク全体の各リンクに沿って割当てるために予
測される最小予備容量についての情報を提供する。
This is called partial capacity allocation in SNFC (final network final configuration), and Y (0) = {y i (0); i =
The result of this design represented by 1, ..., I} is
It provides information about the minimum reserve capacity expected to be allocated along each link of the entire network.

【0035】SNICの試行 この設計の目的は、目標ネットワークへのk番目(k=
1,…,K≦M)の発展段階において使用べき1つのS
NICを選択することである。目的を達成するために、
複数のSNICは順位付けされ、最高優先のものが選択
される。その手順は、下記の通りである(請求項2に対
応する図2を参照)。ただ1つの初期パスを含む(その
他は最終パスであるか、或いは何もない)SNICを検
索し、この条件がただ1つのSNICについてのみ満た
されるならば、初期パス再配置手順を開始する。(後述
する)。さもなければ、この条件を満たすSNICがな
い場合を含めて、この作業を続ける。これらのSNIC
の中から下記の数式9によって表される関数を最小とな
すA(u)を選択する。
SNIC Trial The purpose of this design is to k-th (k =
1, ..., K ≦ M) One S to be used in the development stage
It is to select the NIC. To achieve the purpose,
Multiple SNICs are ranked and the highest priority is selected. The procedure is as follows (see FIG. 2 corresponding to claim 2). Search for SNICs containing only one initial path (others are final paths or none) and if this condition is met for only one SNIC, then initiate the initial path relocation procedure. (Described below). Otherwise, continue this work, including if there is no SNIC that meets this condition. These SNIC
A (u) that minimizes the function represented by the following Expression 9 is selected from among the above.

【0036】[0036]

【数9】 ここで、x (u)>y(k−1)のとき、d=x
(u)−y(k−1)となり、さもなければd
0となる。
[Equation 9] Here, when x i (u) > y i (k−1), d i = x
i (u) -y i (k-1), otherwise d i =
It becomes 0.

【0037】或いは、下記の数式10によって表される
関数を最小となすA(u)を選択する。
Alternatively, A (u) that minimizes the function represented by the following formula 10 is selected.

【0038】[0038]

【数10】 ここでx (u)>y´(k−1)のときd´=x
(u)−y´(k−1)となり、さもなければd´
=0となる。
(Equation 10) Here, when x i (u) > y ′ i (k−1), d ′ i = x
i (u) -y ' i (k-1), otherwise d'
i = 0.

【0039】或いは、下記の数式11によって表される
関数を最小となすA(u)を選択する。
Alternatively, A (u) that minimizes the function represented by the following equation 11 is selected.

【0040】[0040]

【数11】 ここでcは、i番目のリンクのコストを表わしてい
る。
[Equation 11] Here, c i represents the cost of the i-th link.

【0041】或いは、下記の数式12によって表される
関数を最小となすA(u)を選択する。
Alternatively, A (u) that minimizes the function represented by the following equation 12 is selected.

【0042】[0042]

【数12】 この手順の出力データは、現在のの最高優先SNICの
特定である。
(Equation 12) The output data of this procedure is the identification of the current highest priority SNIC.

【0043】選択されたSNICのパスを試行1つのS
NICを選択すると、次の目的は、SNICに属する全
ての初期パスを試行し最高優先のものを選択することで
ある。このパスを再配置したのち、この手順はすべての
初期パスが再配置されるまで続けられる。SNICのパ
ス、すなわち、A(u)を試行する手順を下記に示す。
Tries the path of the selected SNIC One S
Once the NIC is selected, the next goal is to try all the initial paths that belong to the SNIC and select the one with the highest priority. After relocating this path, this procedure continues until all initial paths have been relocated. The procedure for trying the SNIC path, that is, A (u) , is shown below.

【0044】1)A(u)に属する全ての最終パス(す
でに再配置ずみ)に対して容量配置状態を設定する。
1) Set the capacity allocation state for all final paths (already rearranged ) belonging to A (u) .

【0045】 Q=(q,…,q,…,q) (5) ここでqは、経路選択においてi番目のリンクを包含
していた最終パスの帯域幅の合計を示す。
Q = (q 1 , ..., Q i , ..., q I ) (5) where q i represents the total bandwidth of the final path that included the i-th link in the route selection.

【0046】2)下記の数式132) Equation 13 below

【0047】[0047]

【数13】 によって表される各初期パスに対して、初期パスにより
要求される帯域幅上に関する条件(5)を更新し下記の
数式14によって表される関数を評価する。
(Equation 13) For each initial path represented by, the condition (5) on the bandwidth required by the initial path is updated and the function represented by Equation 14 below is evaluated.

【0048】[0048]

【数14】 ここでc(・)は、a (u)の実施コストであり、p
(・)は、a (u)が含まれるSNICの数である。
>y(k−1)のときd=q−y (k−
1)となり、さもなければd=0となる。
[Equation 14]Where c (•) is aj (U)Is the implementation cost of p
(•) is aj (U)Is the number of SNICs included.
qi> YiWhen (k-1) di= Qi-Yi (K-
1) otherwise di= 0.

【0049】a (u)の実施コストは、初期パスa
(u)の経路に含まれるリンクの総コストにより与えら
れる。
The implementation cost of a j (u) is equal to the initial path a j
It is given by the total cost of the links included in the route (u) .

【0050】つぎに、関数(6)が最小値をとるような
初期パスを選択する。少なくとも2つの初期パスに対し
て、この関数が最小値をとる場合には、下記の数式15
によって表される関数が最小値をとるものを選択する。
Next, the initial path is selected so that the function (6) takes the minimum value. If this function takes the minimum value for at least two initial paths, then
Select the function with the smallest value.

【0051】[0051]

【数15】 ここで、もしq>y´(k−1)のときd´=q
−y´(k−1)となり、さもなければd=0と
なる。
(Equation 15) Here, if q i > y ′ i (k−1), d ′ i = q
i −y ′ i (k−1), otherwise d i = 0.

【0052】av(u)により選択された初期パスが示
される。
The initial path selected by a v (u) is indicated.

【0053】3)初期パスa (u)を最終パスb
(u)へ再配置するため、下記の初期パス再配置手順を
用いる。
3) The initial path a v (u) is replaced with the final path b v
The following initial path relocation procedure is used to relocate to (u) .

【0054】もし、いかなるi(i=1,…,I)に対
しても、A (u)が下記の条件を満たすならば、初期
パスa (u)を最終パスb (u)として使用し、ス
テップ4)へ進む。
If A v (u) satisfies the following condition for any i (i = 1, ..., I), the initial path a v (u) is changed to the final path b v (u). , And proceed to step 4).

【0055】 q−y(k−1)≦0 (8) もし、条件(8)が少なくとも2つの代替物に対して満
たされる場合、コストが少ない方を選択する(それぞれ
のコストは、最大値、即ち想定された推定値を越えるこ
とはできない)。つぎに、この代替物をb (u)とし
て用い、ステップ4)へ進む。
Q i −y i (k−1) ≦ 0 (8) If condition (8) is satisfied for at least two alternatives, choose the one with lower cost (each cost is The maximum value, ie the estimated value, cannot be exceeded). Then use this alternative as b v (u ) and proceed to step 4).

【0056】もし、いかなるi(i=1,…,I)に対
しても、av(u)が下記の条件を満たすならば、a
(u)を最終パスb (u)として用い、ステップ4)
へ進む。
If a v (u) satisfies the following condition for any i (i = 1, ..., I), then a v
Use (u) as final path b v (u) , step 4)
Proceed to.

【0057】 q−y´(k−1)≦0 (9) もし、条件(9)が2つ以上の代替物により満たされる
場合、コストが少ないものを選択する。そして、この代
替物をb (u)として使用し、ステップ4)へ進む。
Q i −y ′ i (k−1) ≦ 0 (9) If the condition (9) is satisfied by two or more alternatives, the one with the least cost is selected. Then use this alternative as b v (u ) and proceed to step 4).

【0058】もし考慮された初期パスを多重パスとして
扱うことができなければ、それについての再配置手順を
引き続き行なう。さもなくば、それらの帯域幅に従って
パスの優先順位をつけ、それぞれを新しい初期パスとし
て使用する。つぎに、これらのパスのいずれについて
も、最大帯域幅のものから始めて、再配置手順を最初か
ら行う。
If the considered initial path cannot be treated as a multiple path, the relocation procedure for it is continued. Otherwise, prioritize the paths according to their bandwidth and use each as a new initial path. Then, for any of these paths, the relocation procedure is performed from the beginning, starting with the one with the maximum bandwidth.

【0059】a (u)とその代替物をb (u)の候
補として考え、その中から下記の数式16によって表さ
れる関数を最小となし得る候補を選択する。
Consider a v (u) and its substitutes as candidates for b v (u) , and select a candidate from which the function represented by the following formula 16 can be minimized.

【0060】[0060]

【数16】 ここで、c(b (u))は、最終パスを実施するコス
トであり、q≧y(k−1)のときd=q−y
(k−1)となり、さもなければd=0となる。
(Equation 16) Here, c (b v (u) ) is the cost of implementing the final pass, and when q i ≧ y (k−1), d i = q i −y i
(K-1), otherwise d i = 0.

【0061】そして、このパス候補を最終パスb
(u)として受入れ、ステップ4)へ進む。(10)に
より与えられる規則を再配置第1基準と呼ぶ。
Then, this path candidate is used as the final path b v
Accept as (u) and proceed to step 4). The rule given by (10) is called the rearrangement first criterion.

【0062】a (u)とその代替物をb (u)の候
補として考え、その中から下記の数式17によって表さ
れる関数を最小となす候補を選択する。
Consider a v (u) and its substitutes as candidates for b v (u) , and select a candidate that minimizes the function represented by the following formula (17).

【0063】[0063]

【数17】 ここで、q≧y´(k−1)であればd´=q
y´(k−1)となり、さもなければd=0とな
る。そして、候補パスを最終パスb (u)として受入
れる。(11)により与えられる規則を再配置第2基準
と呼ぶ。
[Equation 17] Here, if q i ≧ y ′ (k−1), d ′ i = q i
y ′ i (k−1), otherwise d i = 0. Then, the candidate path is accepted as the final path b v (u) . The rule given by (11) is called the rearrangement second criterion.

【0064】4)b (u)に対して得られた結果に基
づいて、容量配置状態5)を更新し、このSNICの初
期パス全てが最終パスに変換されるまでステップ2)か
らステップ4)までの手順を続ける。
4) Update the capacitance placement state 5) based on the results obtained for b v (u) , and step 2) to step 4 until all initial paths of this SNIC have been converted to final paths. ).

【0065】5)次式であらわされる現時点での設計結
果に基づいて容量配置状態を更新する。
5) The capacity arrangement state is updated based on the current design result expressed by the following equation.

【0066】 y(k)=max{y(k−1),q}} (12) y´(k)=max{y´(k−1),q}} (13) そして、その他のSNIC(再配置のために残っている
もの)のいずれについても、(1)において与えられた
状態を確認する。
Y i (k) = max {y i (k−1), q i }} (12) y ′ i (k) = max {y ′ i (k−1), q i }} (13 ) Then, for any of the other SNICs (those that remain for relocation), check the state given in (1).

【0067】残っているサブネットワークのいずれにつ
いても、すべてのi=1,…,Iに対しパラメーターd
が0に等しければ:そのようなSNICの全ての初期
パスを最終パスとして受入れ、容量配置状態Y(k)を
目標ネットワークの最終容量配置状態とみなし、設計手
順を停止する。
The parameter d for all i = 1, ..., I for any of the remaining sub-networks.
If i is equal to 0: All initial paths of such SNIC are accepted as final paths, capacity allocation state Y (k) is regarded as the final capacity allocation state of the target network, and the design procedure is stopped.

【0068】さもなければ、請求項2の手順を行い目標
ネットワークの設計を続ける。
Otherwise, carry out the procedure of claim 2 to continue designing the target network.

【0069】具体例データ入力 7個のクロスコネクトノードと13個のリンクからなる
サンプルネットワークを用いて主な設計ステップを説明
する。図6には、トポロジーと、リンクコストと、リン
クに沿った稼働容量割当が示されている。
Concrete Example Data Input Main design steps will be described using a sample network consisting of 7 cross-connect nodes and 13 links. FIG. 6 shows the topology, the link cost, and the operating capacity allocation along the link.

【0070】このネットワークは、21個の双方向終端
間稼働パスを設置し、その各々は、異なるソースと宛先
ノードの組合わせを最小コストで接続している。各稼働
パスへ割当てられる容量ユニットは下記の通りである。
This network has 21 bidirectional end-to-end working paths, each connecting a different source and destination node combination at minimum cost. The capacity units assigned to each operation path are as follows.

【0071】(1、2)に対して3、(1、3)に対し
て1、(1、4)に対して2、(1、5)に対して3、
(1、6)に対して5、(1、7)に対して1、(2、
3)に対して4、(2、4)に対して2、(2、5)に
対して3、(2、6)に対して1、(2、7)に対して
1、(3、4)に対して2、(3、5)に対して2、
(3、6)に対して2、(3、7)に対して5、(4、
5)に対して3、(4、6)に対して4、(4、7)に
対して4、(5、6)に対して4、(5、7)に対して
4、(6、7)に対して5である。
3 for (1, 2), 1 for (1, 3), 2 for (1, 4), 3 for (1, 5),
5 for (1,6), 1, for (1,7), (2,
3), 4 for (2, 4), 3 for (2, 5), 1 for (2, 6), 1 for (2, 7), (3, 2 for 4), 2 for (3, 5),
2 for (3, 6), 5 for (3, 7), (4,
5), 3 for (4, 6), 4 for (4, 7), 4 for (5, 6), 4 for (5, 7), (6, 5 for 7).

【0072】ガイドライン1の提供 21個の保護パスのいずれについても、初期パス(およ
び最終パスも)は、稼働パスとの共通リンクも共通通過
ノードも有していないと仮定した。つぎに、最小コスト
のものとして初期パスをを計算した。
Providing Guideline 1 It was assumed that for any of the 21 protected paths, the initial path (and also the final path) has no common links to the working path and no common transit nodes. Next, the initial path was calculated as the one with the minimum cost.

【0073】ガイドライン2の提供 全ての単一リンク障害パターンを仮定したのち、初期パ
スを用いて各々1つのパターンに対する13個のSNI
Cを作成した。m番目(m=1,…,13)のSNIC
について、経路選択は、A(m)={a (m);j=
1,…,m}により与えられ、容量配置は、X(m)
={x (m);i=1,…,I}により決定される。
ここでx (m)は、i番目のリンクを共有するA
(m)に属する初期パスの容量ユニットの合計である。
この結果は、図7においてx (m)に対応する要素を
含むのマトリックスに示されている。
Providing Guideline 2 After assuming all single link failure patterns, 13 SNIs for each one pattern using the initial path.
C was created. m-th (m = 1, ..., 13) SNIC
For, the route selection is A (m) = {a j (m) ; j =
, ..., m j } and the capacitive placement is X (m)
= {X i (m) ; i = 1, ..., I}.
Where x i (m) is A sharing the i th link
It is the sum of the capacity units of the initial path belonging to (m) .
The result is shown in the matrix of FIG. 7 containing the elements corresponding to x i (m) .

【0074】ガイドライン3の提供 最終パスのいずれもが、その第1のリンクに限定される
という仮定のもとで、予備容量ユニットと、最小保護コ
ストが得られるようなネットワーク全体への分配が計算
される。この設計ステップを説明するため、2個の稼働
パスに影響作用するL1の障害を例にとる。すなわち、
(1,2)はL1を使用し、(1,5)はL1及びL2
を使用している(図6参照)。したがって、ノードA
は、3つの容量ユニットをL2とL3とL4に分配で
き、ノードBは、6つの容量ユニットをL5とL6に分
配できる。ここで、i番目のリンクに沿って割当てられ
る容量ユニットを、y(0)で示す。これらの状態
は、次式により表わされる。
Guideline 3 provides a reserve capacity unit and distribution over the network to obtain the minimum protection cost, assuming that all of the final paths provided are limited to that first link. To be done. In order to explain this design step, the failure of L1 that affects two working paths will be taken as an example. That is,
(1,2) uses L1 and (1,5) uses L1 and L2
Is used (see FIG. 6). Therefore, node A
Can distribute 3 capacity units to L2, L3 and L4, and node B can distribute 6 capacity units to L5 and L6. Here, the capacity unit allocated along the i-th link is denoted by y i (0). These states are represented by the following equations.

【0075】 y(0)+y(0)+y(0)≧3 (14) y(0)+y(0)≧6 (15) 全ての障害パターンにおける全てのソースノードについ
て考察したのち、下記の関数を最小とすべき解をもつ不
等式の系を解いた。
Y (0) 2 + y (0) 3 + y (0) 4 ≧ 3 (14) y (0) 5 + y (0) 6 ≧ 6 (15) All source nodes in all failure patterns are considered. After that, we solved the system of inequalities with the solutions that should minimize the following functions.

【0076】 f(y(0),…,y(0),…,y(0)) =cy(0)+…+cy(0)+ (16) ここでc,…,c,…,cは、図6において与え
られるリンクコストである。サンプルネットワークに対
して得られた解は、図7においてベクトルY(0)=
{y(0);i=1,…,I}として示されている。
F (y (0) 1 , ..., y (0) i , ..., y (0) I ) = c 1 y (0) 1 + ... + c i y (0) i + (16) where c 1 , ..., C i , ..., C I are the link costs given in FIG. The solution obtained for the sample network is the vector Y (0) = in FIG.
It is shown as {y i (0); i = 1, ..., I}.

【0077】SNICの試行 SNICを試行し最高優先のものを選択する手順を説明
するため、目標ネットワークへの4番目の発展段階(k
=4)を例にあげる。3つの前段階において
(13)、A(2)、A(5)は、それぞれB
(13)、B(2)、B(5)へ再配置されたものであ
り、現時点では、図8に示されるように、Y(13)
(2)、Y(5)により特徴づけられている。ここ
で、図8に示される容量配置X(1)、X(7)、X
(12)は、図7に示されているものとは異なっている
ことに留意されたい。これは、SNICであるA
(13)、A(2)、A(5)が、前段階の結果に基づ
いて更新され、現時点では、SNICの各々が初期パス
と最終パスの両方を含んでいるからである。
Trial SNIC To illustrate the procedure of trying SNIC and selecting the highest priority, the fourth evolution stage (k) to the target network.
= 4) is taken as an example. In the three previous stages, A (13) , A (2) , and A (5) are B
(13) , B (2) , and B (5) are rearranged, and at this time, as shown in FIG. 8, Y (13) ,
It is characterized by Y (2) and Y (5) . Here, the capacitance arrangements X (1) , X (7) , and X shown in FIG.
Note that (12) is different than that shown in FIG. This is SNIC A
This is because (13) , A (2) , and A (5) are updated based on the result of the previous stage, and at this time, each of the SNICs includes both the initial path and the final path.

【0078】この手順に従って、まず最初にパラメータ
ー(1)を各SNICについて計算する。最小値−7が
(3)とX(12)の両方について得られるため、パ
ラメーター(2)を計算してX(3)とX(12)の区
別を試みる。この試みは成功し、パラメーター(2)
は、X(3)に対しては−7の値を、X(12)に対し
ては−2の値をとった。したがって、A(3)とX
(3)により与えられるSNICが、第1位にランクさ
れた。
According to this procedure, the parameter (1) is first calculated for each SNIC. Since the minimum value -7 is obtained for both the X (3) and X (12), attempts to distinguish between X (3) and X (12) to calculate the parameters (2). This attempt was successful and parameter (2)
Has a value of -7 for X (3) and a value of -2 for X (12) . Therefore, A (3) and X
The SNIC given by (3) was ranked first.

【0079】選択されたSNICのパスの試行 今度の作業は、A(3)の全てのパスを試行し、最高優
先のものを選択することである。このSNICは、リン
クL2及びL10を共有するパスa (3)と、リンク
L2及びL12を共有するパスa (3)の2つの初期
パスを有し、それらについては図9に,x (3)とx
(3)が示されている。これらの初期パスについて、
パラメーター(6)を計算し、それらの結果は下記の数
式18及び下記の数式19に示されるとおりである。
Trial Paths of Selected SNIC The next task is to try all paths of A (3) and select the highest priority one. The SNIC includes a path a 1 to share the link L2 and L10 (3), has two initial paths pass a 2 to share the link L2 and L12 (3), 9 about them, x 1 (3) and x
2 (3) is shown. For these initial paths,
Parameter (6) was calculated and the results are as shown in Equation 18 below and Equation 19 below.

【0080】[0080]

【数18】 (Equation 18)

【0081】[0081]

【数19】 ここで分母は、共有されたリンクのコストと、要求され
る容量と、初期パスが含まれているSNICの数の積で
ある。
[Equation 19] Here, the denominator is the product of the cost of the shared link, the required capacity, and the number of SNICs that contain the initial path.

【0082】すなわちa (3)が第1位にランク付さ
れる。これについて、条件(8)が満たされるので、b
(3)=a (3)となる。
That is, a 1 (3) is ranked first. Since the condition (8) is satisfied for this, b
1 (3) = a 1 (3) .

【0083】次にa (3)について考察する。これに
ついては条件(8)及び(9)の両方とも満たされない
ため、初期パスの再配置が必要となる。最終パスは、そ
の構成要素が少なくとも1つの容量ユニットを割当てる
ことのできたパスとしてあらかじめ設計可能と仮定す
る。この場合に、関数(10)及び(11)を適用した
のち、b (3)の最終構成は、下記のパスから構成さ
れる(図9及び図6参照)。すなわち、割当てられた3
つの容量ユニットを有するL4−L9−L8と、割当て
られた1つの容量ユニットをそれぞれ有するL2−L1
2とL2−L10−L7−L8である。この結果、Y
(4)=Y(3)及びY´(4)=Y´(3)となる。
これは、目標ネットワークへのこの発展段階の目的が、
前段階において決定された保護コストに適合したことを
意味している。
Next, consider a 2 (3) . Regarding this, both the conditions (8) and (9) are not satisfied, and thus the rearrangement of the initial path is necessary. The final path is assumed to be predesignable as a path whose components have been able to allocate at least one capacity unit. In this case, after applying functions (10) and (11), the final structure of b 2 (3) consists of the following paths (see FIGS. 9 and 6). That is, 3 assigned
L4-L9-L8 having one capacity unit and L2-L1 each having one allocated capacity unit
2 and L2-L10-L7-L8. As a result, Y
(4) = Y (3) and Y'(4) = a Y'(3).
This is the purpose of this development stage to the target network,
This means that the protection costs determined in the previous stage have been met.

【0084】この段階は、現時点での結果に基づく考察
のために残っているSNICの全てを更新することによ
り達成される。さらに詳しく述べると、現時点で計算さ
れた最終パスは、いくつかの他のSNICにおける最終
パスにもなり、そのようなSNICの容量配置を更新し
なければならない。その後、すべてのSNICを、再び
試行し、最高優先のものが選択され目標ネットワークへ
の次の発展段階において再配置される。
This step is accomplished by updating all of the remaining SNICs for consideration based on current results. More specifically, the currently calculated final path also becomes the final path in some other SNIC, and the capacity placement of such SNIC must be updated. Then all SNICs are retried and the highest priority is selected and relocated in the next evolution to the target network.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、可
能な限り低コストで回復制要件を満足する予備ネットワ
ークを設計することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to design a backup network that satisfies the recovery requirement at the lowest possible cost.

【0086】さらに本発明によれば、ネットワーク設計
時間を最小にすることができる。
Further, according to the present invention, the network design time can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の請求項1に記載の通信ネットワークの
迂回経路切替のための予備設備設計方法を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a method of designing a backup facility for switching a bypass route of a communication network according to claim 1 of the present invention.

【図2】本発明の請求項2に記載の通信ネットワークの
迂回経路切替のための予備設備設計方法を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a method of designing a backup facility for switching a bypass route of a communication network according to claim 2 of the present invention.

【図3】本発明の請求項3に記載の通信ネットワークの
迂回経路切替のための予備設備設計方法を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a method of designing a backup facility for switching a bypass route of a communication network according to claim 3 of the present invention.

【図4】本発明の請求項4に記載の通信ネットワークの
迂回経路切替のための予備設備設計方法を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a method for designing a backup facility for switching a bypass route of a communication network according to claim 4 of the present invention.

【図5】本発明の一実施例による設計方法を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a design method according to an embodiment of the present invention.

【図6】図5の設計方法の説明に用いる図である。FIG. 6 is a diagram used for explaining the design method of FIG.

【図7】図5の設計方法の説明に用いるもう一つの図で
ある。
FIG. 7 is another diagram used to describe the design method of FIG.

【図8】図5の設計方法の説明に用いる更にもう一つの
図である。
FIG. 8 is yet another diagram used to describe the design method of FIG.

【図9】図5の設計方法の説明に用いる別の図である。9 is another diagram used to describe the design method of FIG.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 通信ネットワーク、特にクロスコネクト
ノード技術を用いた広帯域の通信ネットワークの迂回経
路切替のための予備設備設計方法において、上記方法
は、ネットワークトポロジー全体及びリンクコスト(c
,…,c,…,c)を含む初期仕様のセットと、
保護パスの仕様と、予備網初期構成の集合{A(m)
m=1,…,M}及びそれらの各々における容量配置X
(m)={x (m);i=1,…,I}と、保護パス
の1ホップ延長線からのみ構成される特別のネットワー
クにおける予備容量配置Y(0)={y(0);i=
1,…,I}に対して、全体的な保護コストが最小とな
るような、連続的な前記予備網初期構成の再配置経て、
予備網最終構成{B(1),B(2),…,B(K)
(K≦M)を計算するものであり、前記予備設備設計方
法は、 多数の前記予備網初期構成を試行する予備網初期構成試
行ステップと、 前記予備網初期構成の多数の初期パスを多数試行する初
期パス試行ステップと、 前記予備網初期構成の前記初期パスを、前記予備網最終
構成の最終パスに再配置する初期パス再配置ステップと
を含むことを特徴とする通信ネットワークの迂回経路切
替のための予備設備設計方法。
1. A method for designing a backup equipment for switching a detour path of a communication network, in particular, a broadband communication network using a cross-connect node technology, wherein the method comprises an entire network topology and a link cost (c).
1 , ..., C i , ..., C I ) and a set of initial specifications,
Specification of protection path and set of initial configuration of protection network {A (m) ;
m = 1, ..., M} and the capacitance arrangement X in each of them
(M) = {x i (m) ; i = 1, ..., I} and spare capacity allocation Y (0) = {y i (0 ); I =
1, ..., I} through a continuous rearrangement of the preliminary network initial configuration such that the overall protection cost is minimized,
Final configuration of backup network {B (1) , B (2) , ..., B (K) }
(K ≦ M), and the backup equipment design method comprises: a backup network initial configuration trial step of trying a number of backup network initial configurations; and a number of trials of a number of initial paths of the backup network initial configuration. Initial path trial step, and an initial path rearrangement step of rearranging the initial path of the backup network initial configuration to the final path of the backup network final configuration of bypass path switching of the communication network. For designing spare equipment for
【請求項2】 請求項1に記載の通信ネットワークの迂
回経路切替のための予備設備設計方法において、前記予
備網初期構成試行ステップは、 前記予備網初期構成から、ただ1つの非再配置初期パス
を有するもののみを示し、もしこのような前記予備ネッ
トワーク初期構成が1つのみ示された場合にはその構成
を自動的に最高順位(top−ranked)のものと
するステップと、そのような前記予備網初期構成が示さ
れない場合に、最高順位付のものを識別するために、予
備網初期構成の試行手順に従ってそれらを試行するステ
ップとを含み、 目標ネットワークへのk番目の発展段階において用いら
れる前記予備網初期構成の試行手順は、 X(u)=(x (u),…,x (u))を、容量要
求、Y(k−1)=(y(k−1),…,y(k−
1))を、前記目標ネットワークへの前回の発展段階
において計算された容量、x (u)>y(k−1)
のとき、d=x−y(k−1)、さもなければd
=0としたとき、u番目の予備網初期構成のいずれか
について、下記の数式1 【数1】 であらわされるの関数を評価し、前記関数を最小値とな
すものを最高優先順位の予備網初期構成とするステップ
と、 i=1,…,Iのいずれに対してもy´(k−1)
max{y(k−1),y(0)}、x (u)
y´(k−1)のとき、d´=x (u)−y´
(k−1)、さもなければd=0としたとき、前記予
備網初期構成のそれぞれについて、下記の数式2 【数2】 であらわされる関数を評価し、前記関数を最小値となす
ものを最高優先順位の予備網初期構成とするステップ
と、 cはi度目のリンクコスト、x (u)>y(k−
1)のときd=x (u)−y(k−1)、さもな
ければd=0としたとき、前記予備網初期構成のいず
れがについて、下記の数式3 【数3】 であらわされる関数を評価し、前記関数を最小値となす
ものを最高優先順位の予備網初期構成とするステップ
と、 cはi番目のリンクコスト、x (u)>y´(k
−1)のとき、d´=x (u)−y´(k−
1)、さもなければd=0としたとき、前記予備網初
期構成のいずれかについて、下記の数式4 【数4】 であらわされる関数を評価し、前記関数を最小値となす
ものを最高優先順位の予備網初期構成とするステップと
を含むことを特徴とする通信ネットワークの迂回経路切
替のための予備設備設計方法。
2. The standby equipment design method for switching a bypass route of a communication network according to claim 1, wherein the standby network initial configuration trial step comprises only one non-relocation initial path from the standby network initial configuration. , And if only one such preliminary network initial configuration is shown, then automatically making that configuration top-ranked, and such A preliminary network initial configuration is not indicated, trying them according to the trial procedure of the preliminary network initial configuration to identify the highest ranked one, used in the kth evolution stage to the target network. procedure of trial the preliminary network initial configuration, X (u) = (x 1 (u), ..., x I (u)) and capacity requirements, Y (k-1) = (y (k-1) 1 , ..., y (k-
1) I ) is the capacity calculated in the previous development stage to the target network, x i (u) > y i (k−1)
, D i = x i −y i (k−1), otherwise d
When i = 0, for any of the u-th preliminary network initial configurations, the following equation 1 The step of evaluating the function represented by, and setting the function having the minimum value as the initial configuration of the backup network with the highest priority, y ′ (k−1) for any of i = 1, ... ) I =
max {y (k-1) i , y (0) i }, x i (u) >
When y ′ i (k−1), d ′ i = x i (u) −y ′ i
(K-1), or else if d i = 0, then for each of the preliminary network initial configurations, A step of evaluating the function represented by the above, and setting the function having the minimum value as the initial configuration of the backup network with the highest priority, c i is the link cost of the i-th time, and x i (u) > y i (k−
In the case of 1), if d i = x i (u) −y i (k−1), and if d i = 0 otherwise, for any of the preliminary network initial configurations, the following equation 3 Evaluating the function represented by the above, and setting the function having the minimum value as the initial configuration of the backup network with the highest priority, c i is the i-th link cost, x i (u) > y ′ i (k
−1), d ′ i = x i (u) −y ′ i (k−
1) otherwise, if d i = 0, then for any of the preliminary network initial configurations, the following Equation 4 And a step of evaluating a function represented by the above, and setting the function having the minimum value as an initial configuration of a backup network of the highest priority, a method for designing a backup equipment for switching a bypass route of a communication network.
【請求項3】 請求項2に記載の通信ネットワークの迂
回経路切替のための予備設備設計方法において、前記初
期パス試行ステップは、前記予備網初期構成の試行手順
に従って選択された予備網初期構成の初期パスを試行す
るステップであり、前記初期パス試行ステップは、 前記選択された予備網初期構成A(u)の再配置済みの
全てのパスについて容量配置状態を計算し、つぎに、他
の前記初期パスのそれぞれに対して、前記初期パスのた
めの容量要求に基づいて更新された容量配置状態である
Q(k)=(q,…,q,…,qI)を決定するス
テップと、 Y(k−1)は全ての前記予備網最終構成のための総容
量状態を決定し、c(・)は、a (u)の実施コス
ト、p(・)は、a (u)が含まれている前記予備網
初期構成の数、q>y(k−1)のとき、d=q
−y(k−1)となり、さもなければd=0とし
たとき、前記初期パスa(u)のいずれかについて、
下記の数式5 【数5】 であらわされる関数を評価し、前記関数を最小値となす
ものを最高優先順位の初期パスとするステップと、 Y´(k−1)=max{Y(k−1),Y(0)}、
>y´(k−1)のときd=q−y´(k
−1)、さもなければd=0としたとき、前記初期パ
スa(u)のそれぞれについて、下記の数式6 【数6】 であらわされる関数を評価し、前記関数を最小値とする
ものを最高優先順位の初期パスとするステップとを含む
ことを特徴とする通信ネットワークの迂回経路切替のた
めの予備設備設計方法。
3. The backup equipment design method for switching a bypass route of a communication network according to claim 2, wherein the initial path trial step includes a backup network initial configuration selected according to a trial procedure of the backup network initial configuration. This is a step of trying an initial path, wherein the initial path trial step calculates capacity allocation states for all the relocated paths of the selected backup network initial configuration A (u), and then the other Determining, for each initial path, Q (k) = (q 1 , ..., q i , ..., qI), which is the updated capacity placement state based on the capacity requirements for said initial path; , Y (k−1) determines the total capacity state for all the protection network final configurations, c (·) is the implementation cost of a j (u) , and p (·) is a j (u). the preliminary network initial structure that) contains The number of, q i> when y i of (k-1), d i = q
i −y i (k−1), and if d i = 0 otherwise, for any of the initial paths a (u) j ,
Equation 5 below Evaluating the function represented by, and making the function having the minimum value the initial path having the highest priority, Y '(k-1) = max {Y (k-1), Y (0)} ,
When q i > y ′ i (k−1), d i = q i −y ′ i (k
−1), otherwise assuming d i = 0, for each of the initial paths a (u) j , And a step of evaluating a function represented by the expression (1) and setting the function having the minimum value as an initial path having the highest priority, a method for designing a backup facility for switching a detour path of a communication network.
【請求項4】 請求項3に記載の通信ネットワークの迂
回経路切替のための予備設備設計方法において、前記初
期パス再配置ステップは、前記初期パス試行ステップに
従って選択された初期パスを再配置し、前記最終パスと
して受入れするステップであり、前記初期パス再配置ス
テップは、 i=1,…,I,のいずれに対してもパラメーター(q
−y(k−1))がゼロになる場合には、前記初期
パスを受入れするステップと、 i=1,…,I,のいずれに対しても前記パラメーター
(q−y(k−1))がゼロになるものの中から最
小コストの代替物を受入れするステップと、 i=1,…,I,のいずれに対してもパラメーター(q
−y´(k−1))がゼロになる場合には、前記初期
パスを受入れするステップと、 i=1,…,I,のいずれに対しても前記パラメーター
(q−y´(k−1))がゼロとなるものの中から
最小コストの代替物を受入れするステップと、 前記初期パスを多数の初期パスとして考え、その帯域幅
に従って優先順位付けしてそれぞれを新しい初期パスと
して用い、最大帯域幅のものから始めて前記初期パスの
いずれにも前記初期パス再配置手順を施すか、あるい
は、前記4つの受け入れするステップの条件のうちの少
なくとも1つを満足させる容量減小要求を考慮するステ
ップと、 caを代替物を実施するコストとしたとき、下記の数式
7 【数7】 により得られる第1の基準が最小になるような代替物を
受入れるステップと、 caを代替物を実施するコストであるとしたとき、下記
の数式8 【数8】 により得られる第2の基準が最小になるような代替物を
受入れるステップとを含むことを特徴とする通信ネット
ワークの迂回経路切替のための予備設備設計方法。
4. The method for designing a backup facility for switching a bypass route of a communication network according to claim 3, wherein the initial path rearrangement step rearranges an initial path selected according to the initial path trial step, The step of accepting as the final path, and the step of rearranging the initial path includes:
i − y i (k−1)) becomes zero, the step of accepting the initial path and the parameter (q i −y i (for i = 1, ..., I, k-1)) accepting the least-cost alternative among those that are zero, and for any of i = 1, ..., I, the parameter (q
i− y ′ (k−1)) becomes zero, the step of accepting the initial path and the parameter (q i −y ′ i) for any of i = 1, ..., I. (K-1)) accepting the lowest cost alternatives out of zero, and considering the initial paths as a number of initial paths, prioritizing according to their bandwidth, and each as a new initial path. Using either the initial path relocation procedure starting with the one with the maximum bandwidth, or a capacity reduction request satisfying at least one of the conditions of the four accepting steps. And the steps to consider and let ca be the cost of implementing the alternative, And the cost of implementing the alternative, where ca is the cost of implementing the alternative, then the following equation 8 And a step of accepting an alternative such that the second criterion obtained according to (1) is minimized.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7130920B1 (en) * 2002-02-27 2006-10-31 Pmc-Sierra, Inc. Load balancing multicast connection scheduling in 3-stage TDM fabrics

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7130920B1 (en) * 2002-02-27 2006-10-31 Pmc-Sierra, Inc. Load balancing multicast connection scheduling in 3-stage TDM fabrics

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Effective date: 19990407