JP2002141943A - Path search method and system - Google Patents
Path search method and systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、経路探索方法およ
び装置に関し、特に２つのノード間を結ぶ経路のうち重
複がない２つの最適経路探索する経路探索方法および装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a route search method and apparatus, and more particularly, to a route search method and apparatus for searching for two optimal routes having no overlap among routes connecting two nodes.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パケット通信などを行うデータ通信網に
おいて、データを多量かつ高速で転送する場合、送受信
ノード間を結ぶ最適経路を探索する必要がある。このよ
うな２つのノード間または与えられた１つのノードから
他のすべてのノードを結ぶすべての経路のうち、その距
離が最小となるような経路を求める最短経路問題のアル
ゴリズムとして、従来、Ｄｉｊｋｓｔｒａ（ダイクスト
ラ）法が提案されている。2. Description of the Related Art In a data communication network for performing packet communication and the like, when transferring a large amount of data at a high speed, it is necessary to search for an optimal route connecting between transmitting and receiving nodes. Conventionally, Dijkstra () has been used as an algorithm of the shortest path problem for finding a path having the minimum distance among two paths connecting between two nodes or from a given node to all other nodes. The Dijkstra method has been proposed.
【０００３】図１４，１５は従来の経路探索方法（Ｄｉ
ｊｋｓｔｒａ法）の手順を示す説明図であり、ここで
は、ノードＤに設定された開始点Ｓから各ノードまでの
最短経路距離を算出する場合について説明する。まず、
Ｓｔｅｐ１では、開始点ＳであるノードＤとの距離を０
（ゼロ）とする。そして、ノードＤに隣接するノード
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆに、それに接続する辺の重みを距離
として与えておく。また、隣接ノード以外の各ノード
Ｇ，Ｈまでの距離はすべて無限大としておく。FIGS. 14 and 15 show a conventional route search method (Di).
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a procedure of the jkstra method), and here, a case where a shortest path distance from a start point S set to a node D to each node is calculated will be described. First,
In Step 1, the distance from the node D which is the start point S is set to 0.
(Zero). Then, the weights of the sides connected to the nodes A, B, C, E, and F adjacent to the node D are given as distances. The distances to the nodes G and H other than the adjacent nodes are all set to infinity.
【０００４】次に、Ｓｔｅｐ２およびＳｔｅｐ３では、
図１４，１１内で破線表示されている処理済みノード集
合に含まれていないノードのうち、開始点Ｓから最も距
離の小さいノードＢ，Ｅ（この場合は距離＝２）を処理
済みノード集合に含め、そのノードに隣接するノードま
での距離を更新する。ここではＳｔｅｐ３において、ノ
ードＥに着目した場合、ノードＥを経由したノードＦま
での距離がノードＦへの直接接続する辺の距離より短い
ため、ノードＦまでの距離が５→３に更新される。同様
にして、ノードＧを∞→４，ノードＨを∞→５と更新す
る。Next, in Step 2 and Step 3,
14 and 11, nodes B and E (in this case, distance = 2) having the shortest distance from the start point S among the nodes not included in the processed node set indicated by the broken line are set as the processed node set. And update the distance to the node adjacent to that node. Here, when attention is paid to the node E in Step 3, since the distance to the node F via the node E is shorter than the distance of the side directly connected to the node F, the distance to the node F is updated to 5 → 3. . Similarly, the node G is updated as ∞ → 4, and the node H is updated as ∞ → 5.
【０００５】続いて、Ｓｔｅｐ４〜Ｓｔｅｐ６に示すよ
うに、上記のＳｔｅｐ２，３と同様にしてすべてのノー
ドが処理済みノード集合に含まれるまで繰り返す。この
とき、Ｓｔｅｐ４では、ノードＣを処理済みノード集合
に含め、ノードＡまでの距離を５→４に更新している。
またＳｔｅｐ５では、ノードＦを処理済みノード集合に
含め、Ｓｔｅｐ６では、ノードＧを処理済みノード集合
に含めている。Ｄｉｊｋｓｔｒａ法では、このようにし
て開始点Ｓから各ノードまでの距離を順に更新し、所望
のノードまでの最短経路を求めるものとなっていた。Subsequently, as shown in Steps 4 to 6, the process is repeated until all the nodes are included in the processed node set in the same manner as in Steps 2 and 3 described above. At this time, in Step 4, the node C is included in the processed node set, and the distance to the node A is updated from 5 to 4.
In Step 5, the node F is included in the processed node set, and in Step 6, the node G is included in the processed node set. In the Dijkstra method, the distance from the start point S to each node is sequentially updated in this way, and the shortest path to the desired node is obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の経路探索方法では、重複のない２つの最適経
路を探索する場合、すなわち２つのノード間を接続する
二重化された最適経路を探索する場合は、上記のような
探索を繰り返し、かつ経路上に重複がないことを確認す
る処理が伴うため、探索回数が増え処理に時間がかかっ
てしまうという問題点があった。また、ネットワークシ
ステム上での通信に適用して、特定の２点間に複数の回
線を設定する場合には、常に同じ経路が探索され、トラ
ヒックに偏りが生じてしまうという問題点があった。本
発明は、このような課題を解決するためのものであり、
２つのノード間を接続する二重化された最適経路を短時
間で探索でき、またトラヒックに偏りがない経路を探索
できる経路探索方法および装置を提供することを目的と
している。However, in such a conventional route search method, when searching for two optimal routes without duplication, that is, when searching for a duplicated optimum route connecting two nodes. However, there is a problem in that the process involves repeating the above-described search and confirming that there is no overlap on the route, so that the number of searches increases and the process takes time. In addition, when the present invention is applied to communication on a network system and a plurality of lines are set between two specific points, there is a problem that the same route is always searched, and the traffic is biased. The present invention is to solve such a problem,
It is an object of the present invention to provide a route search method and apparatus capable of searching for a duplicated optimum route connecting two nodes in a short period of time and searching for a route that is not biased in traffic.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかる経路探索方法は、通信装置か
らなる複数のノードとこれらノードを結ぶ伝送路からな
るリンクとから構成される通信網上で、第１および第２
のノード間を結ぶ経路のうち重複しない２つの最適経路
を探索する経路探索方法であって、複数のノードがリン
クを介して多角形状に接続されてなるループを、隣接ル
ープと少なくとも２つのノードで接するように通信網上
に仮想的に定義し、隣接配置された複数のループからな
るループ経路であって、第１のノードが含まれる第１の
ループと第２のノードが含まれる第２のループとの間を
結ぶループ経路のうち、そのループ経路評価値が最も小
さいものを最適ループ経路として選択し、最適ループ経
路の外周に沿った第１および第２のノード間を結ぶノー
ド経路を重複しない２つの最適経路として選択し、任意
のループ経路に関するループ経路評価値を算出する際、
そのループ経路上に位置する各隣接ループごとに、その
隣接する２つのループごとの外周リンクの伝送距離の和
から隣接ループの隣接リンク部分の伝送距離を減算した
値をループ間伝送距離として算出し、当該ループ経路を
構成する各隣接ループのループ間伝送距離を合計するこ
とにより、当該ループ経路に関するループ経路評価値を
得るようにしたものである。In order to achieve the above object, a route search method according to the present invention comprises a plurality of nodes comprising communication devices and a link comprising a transmission line connecting these nodes. On the communication network, the first and second
Is a route search method for searching for two optimal routes that do not overlap among the routes connecting between the nodes, wherein a loop in which a plurality of nodes are connected in a polygonal shape via a link is formed by an adjacent loop and at least two nodes. A loop path defined by a plurality of loops that are virtually defined on the communication network so as to be in contact with each other, and include a first loop including the first node and a second loop including the second node. Among the loop paths connecting to the loop, the one with the smallest loop path evaluation value is selected as the optimum loop path, and the node paths connecting the first and second nodes along the outer circumference of the optimum loop path are duplicated. When selecting as the two optimal paths not to be performed and calculating the loop path evaluation value for an arbitrary loop path,
For each adjacent loop located on the loop path, a value obtained by subtracting the transmission distance of the adjacent link portion of the adjacent loop from the sum of the transmission distances of the outer link for each of the two adjacent loops is calculated as the inter-loop transmission distance. By summing the transmission distances between the loops of adjacent loops constituting the loop route, a loop route evaluation value for the loop route is obtained.
【０００８】任意のループ経路に関するループ経路評価
値を算出する際、そのループ経路上に位置する各隣接ル
ープごとに、その隣接する２つのループごとの外周リン
クの伝送距離の和から隣接ループの隣接リンク部分の伝
送距離を減算した値をループ間伝送距離として算出する
とともに、その隣接する２つのループの各外周リンクの
伝送空き容量から隣接ループの隣接リンク部分の伝送空
き容量を除いた各伝送空き容量のうちの最小値をループ
間伝送空き容量として算出し、これらループ間伝送距離
およびループ間伝送空き容量を所定の重みで加算してル
ープ間評価値を算出し、当該ループ経路を構成する各隣
接ループのループ間評価値を合計することにより、当該
ループ経路に関するループ経路評価値を得るようにして
もよい。When calculating a loop path evaluation value for an arbitrary loop path, for each adjacent loop located on the loop path, the adjacent loop adjacent loops are calculated from the sum of the transmission distances of the outer peripheral links of the two adjacent loops. A value obtained by subtracting the transmission distance of the link portion is calculated as a transmission distance between loops, and each transmission idle is obtained by removing the transmission idle capacity of the adjacent link portion of the adjacent loop from the transmission idle capacity of each outer peripheral link of the two adjacent loops. The minimum value among the capacities is calculated as the inter-loop transmission free capacity, and the inter-loop transmission distance and the inter-loop transmission free capacity are added with a predetermined weight to calculate the inter-loop evaluation value, and each of the loop paths is configured. The loop route evaluation value for the loop route may be obtained by summing the inter-loop evaluation values of the adjacent loops.
【０００９】また、本発明にかかる経路探索装置は、通
信装置からなる複数のノードとこれらノードを結ぶ伝送
路からなるリンクとから構成される通信網上で、第１お
よび第２のノード間を結ぶ経路のうち重複しない２つの
最適経路を探索する経路探索装置であって、複数のノー
ドがリンクを介して多角形状に接続されてなるループ
を、隣接ループと少なくとも２つのノードで接するよう
に通信網上に仮想的に定義するループ定義部と、このル
ープ定義部により配置された隣接する複数のループから
なるループ経路であって、第１のノードが含まれる第１
のループと第２のノードが含まれる第２のループとの間
を結ぶループ経路のうち、そのループ経路評価値が最も
小さいものを最適ループ経路として選択する最適ループ
経路選択部と、最適ループ経路の外周に沿った第１およ
び第２のノード間を結ぶノード経路を重複しない２つの
最適経路として選択する外周経路選択部とを備え、最適
ループ経路選択部で、任意のループ経路に関するループ
経路評価値を算出する際、そのループ経路上に位置する
各隣接ループごとに、その隣接する２つのループごとの
外周リンクの伝送距離の和から隣接ループの隣接リンク
部分の伝送距離を減算した値をループ間伝送距離として
算出し、当該ループ経路を構成する各隣接ループのルー
プ間伝送距離を合計することにより、当該ループ経路に
関するループ経路評価値を得るようにしたものである。Further, a route search device according to the present invention establishes a connection between a first node and a second node on a communication network including a plurality of nodes including communication devices and a link including a transmission line connecting the nodes. A route search device that searches for two optimal routes that do not overlap among connecting routes, and communicates a loop in which a plurality of nodes are connected in a polygonal shape via links so that at least two nodes contact adjacent loops. A first loop including a first node including a loop definition unit virtually defined on a network and a plurality of adjacent loops arranged by the loop definition unit.
An optimum loop path selecting unit that selects, as an optimum loop path, a loop path having the smallest loop path evaluation value among loop paths connecting the loop of the second loop and the second loop including the second node; And an outer peripheral path selecting unit that selects a node path connecting the first and second nodes along the outer periphery as two optimal paths that do not overlap with each other. When calculating the value, for each adjacent loop located on the loop path, a value obtained by subtracting the transmission distance of the adjacent link portion of the adjacent loop from the sum of the transmission distances of the outer link for each of the two adjacent loops is used as the loop. By calculating the transmission distance between the loops and summing the transmission distances between the loops of each of the adjacent loops constituting the loop path, It is obtained so as to obtain a value.
【００１０】最適ループ経路選択部では、任意のループ
経路に関するループ経路評価値を算出する際、そのルー
プ経路上に位置する各隣接ループごとに、その隣接する
２つのループごとの外周リンクの伝送距離の和から隣接
ループの隣接リンク部分の伝送距離を減算した値をルー
プ間伝送距離として算出するとともに、その隣接する２
つのループの各外周リンクの伝送空き容量から隣接ルー
プの隣接リンク部分の伝送空き容量を除いた各伝送空き
容量のうちの最小値をループ間伝送空き容量として算出
し、これらループ間伝送距離およびループ間伝送空き容
量を所定の重みで加算してループ間評価値を算出し、当
該ループ経路を構成する各隣接ループのループ間評価値
を合計することにより、当該ループ経路に関するループ
経路評価値を得るようにしてもよい。When calculating the loop path evaluation value for an arbitrary loop path, the optimum loop path selecting unit calculates, for each adjacent loop located on the loop path, the transmission distance of the outer peripheral link for each of the two adjacent loops. Is calculated by subtracting the transmission distance of the adjacent link portion of the adjacent loop from the sum of
The minimum value among the transmission free capacities excluding the transmission free capacity of the adjacent link portion of the adjacent loop from the transmission free capacity of each outer link of one loop is calculated as the transmission free capacity between loops, and the transmission distance between loops and the loop are calculated. A loop path evaluation value for the loop path is obtained by adding the inter-loop transmission free capacity with a predetermined weight to calculate an inter-loop evaluation value, and summing the inter-loop evaluation values of the adjacent loops constituting the loop path. You may do so.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形
態にかかる経路探索方法が適用される経路探索装置を示
すブロック図である。この経路探索装置は、ループ定義
部２、最適ループ経路選択部４、および外周経路選択部
５から構成されている。なお、これら各部は、コンピュ
ータなどのＣＰＵやメモリなどのハードウェア資源とそ
のＣＰＵで実行されるプログラムなどのソフトウェア資
源とが協動することにより実現されている。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a route search device to which a route search method according to one embodiment of the present invention is applied. This route search device includes a loop definition unit 2, an optimum loop route selection unit 4, and an outer circumference route selection unit 5. These units are realized by cooperation between hardware resources such as a CPU and a memory of a computer and the like and software resources such as programs executed by the CPU.
【００１２】ループ定義部２では、通信網を構成する複
数の通信装置すなわちノードとこれら通信装置間を接続
する伝送路すなわちリンクとを示す網リンクデータ１に
基づき後述するループを仮想的に定義し、定義したルー
プを示すループ定義データ３を出力する。最適ループ経
路選択部４では、ループ定義部２からのループ定義デー
タ３を用いて、隣接配置された複数のループからなるル
ープ経路であって、送受信ノード間を結ぶループ経路の
うち、所定のループ経路評価値に基づき最適ループ経路
を選択し出力する。外周経路選択部５では、最適ループ
経路選択部４で選択された最適ループ経路に基づき、そ
の最適ループ経路の外周に位置するノード経路を選択
し、送受信ノード間を結ぶ最適二重化経路情報１２とし
て出力する。The loop definition unit 2 virtually defines a loop, which will be described later, based on network link data 1 indicating a plurality of communication devices or nodes constituting a communication network and a transmission path or link connecting these communication devices. Then, loop definition data 3 indicating the defined loop is output. The optimum loop path selection unit 4 uses the loop definition data 3 from the loop definition unit 2 to determine a predetermined loop among a plurality of adjacently arranged loop paths connecting the transmitting and receiving nodes. An optimum loop route is selected and output based on the route evaluation value. The outer peripheral route selector 5 selects a node route located on the outer periphery of the optimal loop route based on the optimal loop route selected by the optimal loop route selector 4 and outputs it as optimal duplicated route information 12 connecting the transmitting and receiving nodes. I do.
【００１３】ここで、本発明で用いるループという概念
について説明する。通信網は、一般的に、複数の通信装
置すなわちノードとこれら通信装置間を多角形状に接続
する伝送路すなわちリンクの集合体と見なすことができ
る。本発明では、多角形状に接続されたこれら複数のノ
ードとリンクとをループと仮想的に定義し、通信網がこ
れらループの集合体であると見なす。すなわち各ループ
では、多角形の頂点にノードが配置され、多角形の辺が
リンクとなり、ループ内にはノードが存在しない。。ま
た、これらループは、少なくとも２つのノードとこれら
ノード間を結ぶリンクとで隣接するループに接している
ものとする。Here, the concept of a loop used in the present invention will be described. In general, a communication network can be regarded as an aggregate of a plurality of communication devices, that is, nodes, and transmission paths, or links, that connect the communication devices in a polygonal shape. In the present invention, the plurality of nodes and links connected in a polygonal shape are virtually defined as a loop, and a communication network is regarded as an aggregate of these loops. That is, in each loop, nodes are arranged at the vertices of the polygon, the sides of the polygon become links, and no nodes exist in the loop. . These loops are assumed to be in contact with adjacent loops by at least two nodes and a link connecting these nodes.
【００１４】各ループの定義については、例えば任意の
ノードで任意のリンクを選択し、そのリンクの他端に接
続されているノードにおいて、直前に辿ってきたリンク
の右または左に隣接するリンクを選択し、このように、
右または左に隣接するリンクのみを順に一筆書きで辿る
ことによりループを定義できる。このようなループの定
義を予め実行しておくことにより経路選択処理の所要時
間を短縮できる。Regarding the definition of each loop, for example, an arbitrary link is selected at an arbitrary node, and at a node connected to the other end of the link, a link adjacent to the right or left of the immediately preceding link is determined. Select and thus,
A loop can be defined by sequentially tracing only right or left adjacent links with one stroke. By executing such a loop definition in advance, the time required for the route selection processing can be reduced.
【００１５】次に、図２を参照して、本実施の形態にか
かる動作について説明する。図２は経路探索方法の処理
手順を示すフローチャートである。以下では、図３に示
すような通信網において、データ伝送を行う送信ノード
Ａと受信ノードＨとの間を接続する二重化された最適経
路を探索する場合を例として説明する。図３に示す通信
網は、図４のような網リンクデータ１で表すことができ
る。この網リンクデータでは、１つのリンクで接続され
ているノード間すなわち隣接ノード間の距離が示されて
おり、「∞」は隣接されていない状態を示している。ル
ープ定義部２では、図４に示すような網リンクデータ１
を用いて、上記のようなループ定義方法に基づき５つの
ループａ〜ｅを図３の通信網上に仮想的に定義し、各ル
ープの接続関係を示す図５のようなループ定義データ３
を生成する（ステップ２０）。このループ定義データ３
には、各ループを構成するノードとリンクの情報が含ま
れている。Next, an operation according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure of the route search method. Hereinafter, a case will be described as an example in which a duplicated optimal route connecting between the transmitting node A and the receiving node H performing data transmission is searched in a communication network as illustrated in FIG. The communication network shown in FIG. 3 can be represented by network link data 1 as shown in FIG. In this network link data, the distance between nodes connected by one link, that is, the distance between adjacent nodes is indicated, and “状態” indicates a state where they are not adjacent. In the loop definition unit 2, the network link data 1 as shown in FIG.
5, five loops a to e are virtually defined on the communication network of FIG. 3 based on the above loop definition method, and the loop definition data 3 shown in FIG.
Is generated (step 20). This loop definition data 3
Contains information on nodes and links constituting each loop.
【００１６】続いて、最適ループ経路選択部４では、送
受信ノード情報１１としてノードＡおよびノードＨが設
定入力されるとともに（ステップ２１）、ループ定義デ
ータ３を読み込む（ステップ２２）。そして、図６に示
すように、各ループａ〜ｅを仮想的なノードと見なし、
送信ノードＡを含むループａと受信ノードＨを含むルー
プｃとを結ぶループ経路のうち、そのループ経路評価値
が最も小さいループ経路を最適ループ経路として選択す
る（ステップ２３）。Subsequently, the node A and the node H are set and input as the transmission / reception node information 11 (step 21), and the loop definition data 3 is read (step 22). Then, as shown in FIG. 6, each of the loops a to e is regarded as a virtual node,
Among the loop paths connecting the loop a including the transmission node A and the loop c including the reception node H, the loop path having the smallest loop path evaluation value is selected as the optimum loop path (step 23).
【００１７】本実施の形態では、ループ間伝送距離βを
ループ間評価値として用いてループ経路評価値を算出す
る。ループ間伝送距離βは、２つの隣接ループ間の伝送
距離を示す値である。例えば、図６のループ経路４１を
構成する２つのループａ，ｂ間のループ間伝送距離βａ
ｂは、図７に示すように、ループａを構成する各リンク
の伝送距離Ｌａ（１）〜Ｌａ（４）の和と、ループｂを
構成する各リンクの伝送距離Ｌｂ（１）〜Ｌｂ（５）の
和とを加算し、ここからループａ，ｂが接するリンクの
伝送距離Ｌａ（２）およびＬｂ（５）を減算することに
より求められ、これは隣接ループａ，ｂの外周リンク
（図７中の太線部分）の伝送距離の和を表している。上
記のようにして求められた各ループ間伝送距離βの算出
結果例を図８に示す。ここでは、「∞」は隣接していな
い状態を示している。なお、各ループ間伝送距離βにつ
いては、通信網の構成が変更されない限り固定的な値で
あることから、ループ定義データと同様にして予め求め
ておいたものを用いてもよく、最適ループ経路選択処理
の所要時間を短縮できる。In this embodiment, a loop route evaluation value is calculated using the transmission distance β between loops as an evaluation value between loops. The transmission distance β between loops is a value indicating the transmission distance between two adjacent loops. For example, the inter-loop transmission distance βa between the two loops a and b forming the loop path 41 in FIG.
b is the sum of the transmission distances La (1) to La (4) of each link forming the loop a and the transmission distances Lb (1) to Lb (L) of each link forming the loop b, as shown in FIG. 5) is obtained by subtracting the transmission distances La (2) and Lb (5) of the links where the loops a and b are in contact. 7, the sum of the transmission distances. FIG. 8 shows an example of the calculation result of the transmission distance β between the loops obtained as described above. Here, “∞” indicates a state in which they are not adjacent to each other. Since the transmission distance β between the loops is a fixed value unless the configuration of the communication network is changed, a value previously obtained in the same manner as the loop definition data may be used. The time required for the selection process can be reduced.
【００１８】最適ループ経路選択部４では、当該ループ
経路を構成する各隣接ループのループ間伝送距離を合計
することにより、当該ループ経路に関するループ経路評
価値を得る。そして、送受信ノードを含む２つのループ
間を結ぶ各ループ経路のうち、そのループ経路評価値が
最も小さいループ経路を最適ループ経路として選択す
る。このようにして、最適ループ経路選択部４で、送受
信ノードＡ，Ｈが存在する送受信ループａ，ｃ間を結ぶ
最適ループ経路として、ループａ→ｂ→ｃが選択され
る。The optimum loop path selecting section 4 obtains a loop path evaluation value for the loop path by summing the transmission distances between the loops of adjacent loops constituting the loop path. Then, among the loop paths connecting the two loops including the transmitting and receiving nodes, the loop path having the smallest loop path evaluation value is selected as the optimum loop path. In this way, the optimum loop path selecting unit 4 selects the loop a → b → c as the optimum loop path connecting the transmission / reception loops a and c where the transmission / reception nodes A and H exist.
【００１９】次に、外周経路選択部５では、最適ループ
経路選択部４で選択された最適ループ経路ａ→ｂ→ｃに
基づいて、それぞれのループ定義データ３を参照するこ
とにより、最適ループ経路の外周に沿って送受信ノード
Ａ，Ｈを結ぶノード経路を選択する。ここでは、図９に
示すように、ノードＡ→Ｂ→Ｅ→Ｈからなるノード経路
６１と、ノードＡ→Ｄ→Ｃ→Ｇ→Ｆ→Ｉ→Ｈからなるノ
ード経路６２とが選択される。そして、これら２つのノ
ード経路が送受信ノードＡ，Ｈを結ぶ最短二重化経路情
報１２として出力される。Next, the outer peripheral route selecting unit 5 refers to each loop definition data 3 based on the optimal loop route a → b → c selected by the optimal loop route selecting unit 4 to obtain the optimal loop route. Is selected along the outer periphery of the node. Here, as shown in FIG. 9, a node path 61 including nodes A → B → E → H and a node path 62 including nodes A → D → C → G → F → I → H are selected. Then, these two node routes are output as the shortest redundant route information 12 connecting the transmitting and receiving nodes A and H.
【００２０】このように、通信網にループを定義し、送
受信ノードを含む送受信ループ間を結ぶ最適ループ経路
をループ間伝送距離βを用いたループ経路評価値により
選択し、その最適ループ経路の外周に沿った送受信ノー
ドＡ，Ｈを結ぶノード経路を最短二重化経路として選択
するようにしたので、従来のように、送受信ノードを結
ぶ最短経路を繰り返し探索する必要がなく、探索回数が
１回で済とともに、ノード間のノード経路でなく複数の
ノードからなるループ間のループ経路を探索するため、
探索処理が大幅に短縮できる。これに対して、従来の方
法によれば、図１０に示すように、まず最短経路として
ノードＡ→Ｂ→Ｅ→Ｈを探索した後、この経路を通らな
いで次に短い経路としてノードＡ→Ｄ→Ｃ→Ｇ→Ｆ→Ｉ
→Ｈを探索することになり、送受信ノードを結ぶ最短経
路を繰り返し探索する必要があった。また、本実施の形
態によれば、最適ループ経路の外周経路を選択するた
め、探索された最適経路に重複がないことを確認する必
要がなくなり、結果として２つのノード間を接続する二
重化された最短経路をきわめて短い時間で探索できる。As described above, a loop is defined in a communication network, an optimum loop path connecting transmission / reception loops including transmission / reception nodes is selected by a loop path evaluation value using a transmission distance β between loops, and an outer periphery of the optimum loop path is selected. Is selected as the shortest duplicated path connecting the transmitting / receiving nodes A and H along the route, so that it is not necessary to repeatedly search for the shortest path connecting the transmitting / receiving nodes as in the related art. In addition, to search for a loop path between loops composed of a plurality of nodes instead of a node path between nodes,
Search processing can be greatly reduced. On the other hand, according to the conventional method, as shown in FIG. 10, first, the node A → B → E → H is searched as the shortest path, and then the node A → D → C → G → F → I
→ H is to be searched, and it is necessary to repeatedly search for the shortest path connecting the transmitting and receiving nodes. Further, according to the present embodiment, since the outermost route of the optimal loop route is selected, it is not necessary to confirm that the searched optimal route does not overlap, and as a result, a duplex connection connecting the two nodes is obtained. The shortest route can be searched in a very short time.
【００２１】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。上記した第１の実施の形態では、最適ループ
経路を選択するループ経路評価値として、ループ間伝送
距離を用いて算出する場合を例として説明したが、本実
施の形態では、このループ経路評価値として、ループ間
伝送距離だけでなくループ間伝送空き容量も考慮する場
合について説明する。本実施の形態にかかる経路探索装
置の構成は、図１と同様であるが、最適ループ経路選択
部４では、図１３に示すように、ループ間伝送距離とル
ープ間伝送空き容量とをパラメータとする評価関数ｆを
用いて、各ループ経路を構成する隣接ループ間ごとにル
ープ間評価値を算出し、これらループ間評価値の和すな
わちループ経路評価値が最も小さいループ経路を最適ル
ープ経路として選択する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the above-described first embodiment, a case has been described as an example where the loop route evaluation value for selecting the optimum loop route is calculated using the transmission distance between loops. In the present embodiment, however, this loop route evaluation value is calculated. A case where not only the transmission distance between loops but also the free transmission capacity between loops is considered will be described. The configuration of the route search apparatus according to the present embodiment is the same as that of FIG. 1, but the optimum loop route selection unit 4 uses the parameters of the inter-loop transmission distance and the inter-loop transmission free space as shown in FIG. Using the evaluation function f, an inter-loop evaluation value is calculated for each adjacent loop constituting each loop path, and the loop path having the smallest sum of the inter-loop evaluation values, that is, the loop path evaluation value, is selected as the optimum loop path. I do.
【００２２】この評価関数ｆは、ループ間伝送距離βと
ループ間伝送空き容量γとを所定の割合αで合成したも
のである。ループ間伝送距離βは、第１の実施の形態で
用いたものと同一である。また、ループ間伝送空き容量
γについては、ループａ，ｂの外周リンクの伝送空き容
量のうち、最も小さい値を表している。なお、各リンク
の伝送空き容量は、そのリンク端の当該ノードからそれ
ぞれ収集すればよい。例えば、図６のループ経路４１を
構成する２つのループａ，ｂ間のループ間伝送空き容量
γａｂは、図１１に示すように、ループａを構成する各
リンクの伝送空き容量Ｗａ（１）〜Ｗａ（４）と、ルー
プｂを構成する各リンクの伝送空き容量Ｗｂ（１）〜Ｗ
ｂ（５）とから、ループａ，ｂが接するリンクの伝送空
き容量Ｗａ（２）およびＷｂ（５）を除いた各伝送空き
容量のうち、その最小値が選択される。なお、関数Ｍｉ
ｎ（Ｘ）は、集合Ｘの各要素から最小値を選択する関数
を示す。The evaluation function f is obtained by synthesizing the inter-loop transmission distance β and the inter-loop transmission free space γ at a predetermined ratio α. The transmission distance β between the loops is the same as that used in the first embodiment. In addition, the inter-loop transmission free capacity γ indicates the smallest value among the transmission free capacities of the outer peripheral links of the loops a and b. The available transmission capacity of each link may be collected from the corresponding node at the link end. For example, the inter-loop transmission free space γab between the two loops a and b forming the loop path 41 in FIG. 6 is, as shown in FIG. 11, the transmission free space Wa (1) to Wa (1) of each link forming the loop a. Wa (4) and the available transmission capacities Wb (1) to Wb (W) of the respective links constituting the loop b.
From b (5), the minimum value is selected from the transmission free capacities other than the transmission free capacities Wa (2) and Wb (5) of the link to which the loops a and b are in contact. The function Mi
n (X) indicates a function for selecting the minimum value from each element of the set X.
【００２３】βmaxは、算出対象となるループ経路から
算出された複数のループ間伝送距離βのうち、最も大き
な値をとるものを示し、同じくγmaxは、算出対象とな
るループ経路から算出された複数のループ間伝送空き容
量γのうち、最も大きな値をとるものを示している。図
１３の評価関数ｆの式では、伝送距離および伝送空き容
量に対して重みα，α−１を正確に与えるため、βmax
やγmaxでβおよびγを除算して伝送距離および伝送空
き容量を正規化している。図１２に、上記のようにして
求められた各ループ間伝送空き容量γの算出結果例を示
す。ここでは、上記のγmaxを「１０」と見なし、これ
に対する各リンクの伝送空き容量が「０」〜「１０」の
値で表されている。なお、「０」は隣接していないルー
プ間にも使用されている。Βmax indicates the largest value among a plurality of inter-loop transmission distances β calculated from the loop path to be calculated, and γmax indicates a plurality of transmission distances calculated from the loop path to be calculated. Of the free transmission capacity γ between the loops has the largest value. In the expression of the evaluation function f in FIG. 13, the weights α and α−1 are accurately given to the transmission distance and the transmission free capacity.
And γmax are divided by β and γ to normalize the transmission distance and the available transmission capacity. FIG. 12 shows an example of a calculation result of the inter-loop transmission free space γ obtained as described above. Here, the above-mentioned γmax is regarded as “10”, and the transmission free capacity of each link corresponding thereto is represented by a value of “0” to “10”. Note that “0” is also used between non-adjacent loops.
【００２４】このように、伝送距離だけでなく伝送空き
容量も考慮した評価関数値をループ間評価値として各隣
接ループ間ごとに算出するとともに、各ループ経路に含
まれる隣接ループのループ間評価値の和をループ経路評
価値として算出し、各ループ経路のうち、そのループ経
路評価値が最も小さいループ経路を最適ループ経路とし
て選択するようにしたので、経路探索時点における伝送
空き容量が考慮されるため、経路距離だけを用いて経路
探索を行う場合と比較して、送受信ノードが同一であっ
ても常に同じ経路が選択されなくなり、トラフィックに
偏りのない経路探索を実現できるとともに、通信網上で
輻輳や障害が発生した場合でも、その場所を回避した最
適な二重化経路を選択できる。As described above, the evaluation function value taking into account not only the transmission distance but also the available transmission capacity is calculated as the inter-loop evaluation value for each adjacent loop, and the inter-loop evaluation value of the adjacent loop included in each loop path is calculated. Is calculated as the loop path evaluation value, and the loop path having the smallest loop path evaluation value among the loop paths is selected as the optimum loop path, so that the available transmission capacity at the time of the path search is considered. Therefore, compared with the case where the route search is performed using only the route distance, the same route is not always selected even if the transmitting and receiving nodes are the same, so that it is possible to realize the route search without bias in the traffic and to realize the route search on the communication network. Even when congestion or a failure occurs, an optimal duplex path that avoids the location can be selected.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、通信網
にループを定義し、送受信ノードを含む送受信ループ間
を結ぶ最適ループ経路を、ループ間伝送距離βさらには
ループ間伝送空き容量を用いたループ経路評価値により
選択し、その最適ループ経路の外周に沿った送受信ノー
ドを結ぶノード経路を最短二重化経路として選択するよ
うにしたので、従来のように、送受信ノードを結ぶ最短
経路を繰り返し探索する必要がなく、探索回数が１回で
済とともに、ノード間のノード経路でなく複数のノード
からなるループ間のループ経路を探索するため、探索処
理が大幅に短縮できる。また、送受信ノードが同一であ
っても常に同じ経路が選択されなくなり、トラフィック
に偏りのない経路探索を実現できる。As described above, according to the present invention, a loop is defined in a communication network, an optimum loop path connecting transmission / reception loops including transmission / reception nodes is determined, and an inter-loop transmission distance β and an inter-loop transmission free capacity are determined. A node path connecting the transmitting and receiving nodes along the outer periphery of the optimal loop path is selected as the shortest redundant path by selecting based on the used loop path evaluation value, so that the shortest path connecting the transmitting and receiving nodes is repeated as in the related art. Since there is no need to perform a search, the number of searches is one, and a loop path between loops including a plurality of nodes is searched instead of a node path between nodes, the search processing can be greatly reduced. In addition, even if the transmitting and receiving nodes are the same, the same route is not always selected, and a route search without traffic bias can be realized.
【図１】 本発明の一実施の形態による経路選択装置を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a route selection device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 経路選択方法の処理手順を示すフローチャー
トである。FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure of a route selection method.
【図３】 ループが配置された通信網の一例である。FIG. 3 is an example of a communication network in which a loop is arranged.
【図４】 網リンクデータの構成例である。FIG. 4 is a configuration example of network link data.
【図５】 ループ定義データの構成例である。FIG. 5 is a configuration example of loop definition data.
【図６】 ループ経路の選択例である。FIG. 6 is an example of selecting a loop path.
【図７】 ループ間伝送距離βを用いたループ経路評価
値の算出例である。FIG. 7 is a calculation example of a loop route evaluation value using a transmission distance β between loops.
【図８】 ループ間伝送距離の算出例である。FIG. 8 is a calculation example of a transmission distance between loops.
【図９】 最適二重化経路の選択例である。FIG. 9 is an example of selecting an optimal duplex path.
【図１０】 従来の経路選択方法による最適二重化経路
の選択例である。FIG. 10 is an example of selecting an optimal duplicate route by a conventional route selection method.
【図１１】 ループ間伝送距離βおよびループ間伝送空
き容量γを用いたループ経路評価値の算出例である。FIG. 11 is a calculation example of a loop route evaluation value using an inter-loop transmission distance β and an inter-loop transmission free capacity γ.
【図１２】 ループ間空き容量の算出例である。FIG. 12 is a calculation example of a free space between loops.
【図１３】 評価関数の算出例である。FIG. 13 is a calculation example of an evaluation function.
【図１４】 従来の経路選択方法を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a conventional route selection method.
【図１５】 従来の経路選択方法を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a conventional route selection method.
１…網リンクデータ、２…ループ定義部、３…ループ定
義データ、４…最適ループ経路選択部、５…外周経路選
択部、１１…送受信ノード情報、１２…最適二重化経路
情報。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Network link data, 2 ... Loop definition part, 3 ... Loop definition data, 4 ... Optimal loop path selection part, 5 ... Outer circumference path selection part, 11 ... Transmission / reception node information, 12 ... Optimal duplicated path information.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安士 哲次郎 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 エ ヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株 式会社内 (72)発明者 倉川 新也 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 エ ヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株 式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 HA08 HC14 HD05 KA05 LB05 5K031 AA04 CB10 CB12 DA06 5K051 AA01 AA03 AA05 CC11 FF02 FF16 GG01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tetsujiro Anshi 1-6-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo NTT Communications Corporation (72) Inventor Shinya Kurakawa Chiyoda-ku, Tokyo 1-6 Uchisaiwaicho F-term within NTT Communications Corporation (reference) 5K030 HA08 HC14 HD05 KA05 LB05 5K031 AA04 CB10 CB12 DA06 5K051 AA01 AA03 AA05 CC11 FF02 FF16 GG01
Claims (4)
ノードを結ぶ伝送路からなるリンクとから構成される通
信網上で、第１および第２のノード間を結ぶ経路のうち
重複しない２つの最適経路を探索する経路探索方法であ
って、 複数のノードがリンクを介して多角形状に接続されてな
るループを、隣接ループと少なくとも２つのノードで接
するように前記通信網上に仮想的に定義し、 隣接配置された複数のループからなるループ経路であっ
て、第１のノードが含まれる第１のループと第２のノー
ドが含まれる第２のループとの間を結ぶループ経路のう
ち、そのループ経路評価値が最も小さいものを最適ルー
プ経路として選択し、 前記最適ループ経路の外周に沿った第１および第２のノ
ード間を結ぶノード経路を重複しない２つの最適経路と
して選択し、 任意のループ経路に関するループ経路評価値を算出する
際、そのループ経路上に位置する各隣接ループごとに、
その隣接する２つのループごとの外周リンクの伝送距離
の和から前記隣接ループの隣接リンク部分の伝送距離を
減算した値をループ間伝送距離として算出し、当該ルー
プ経路を構成する各隣接ループのループ間伝送距離を合
計することにより、当該ループ経路に関するループ経路
評価値を得ることを特徴とする経路探索方法。1. A communication system comprising a plurality of nodes each comprising a communication device and a link comprising a transmission line connecting these nodes, wherein two non-overlapping optimal paths among the paths connecting the first and second nodes are provided. A route search method for searching for a route, wherein a loop formed by connecting a plurality of nodes in a polygonal shape via a link is virtually defined on the communication network so as to contact an adjacent loop with at least two nodes. A loop path including a plurality of adjacently arranged loops, the loop path connecting a first loop including the first node and a second loop including the second node; A route having the smallest loop route evaluation value is selected as the optimal loop route, and two optimal routes that do not overlap the node routes connecting the first and second nodes along the outer circumference of the optimal loop route are selected. When selecting a loop path evaluation value for an arbitrary loop path, for each adjacent loop located on the loop path,
A value obtained by subtracting the transmission distance of the adjacent link portion of the adjacent loop from the sum of the transmission distances of the outer link for each of the two adjacent loops is calculated as the inter-loop transmission distance, and the loop of each adjacent loop forming the loop path is calculated. A route search method characterized by obtaining a loop route evaluation value for the loop route by summing inter-transmission distances.
際、そのループ経路上に位置する各隣接ループごとに、
その隣接する２つのループごとの外周リンクの伝送距離
の和から前記隣接ループの隣接リンク部分の伝送距離を
減算した値をループ間伝送距離として算出するととも
に、その隣接する２つのループの各外周リンクの伝送空
き容量から前記隣接ループの隣接リンク部分の伝送空き
容量を除いた各伝送空き容量のうちの最小値をループ間
伝送空き容量として算出し、これらループ間伝送距離お
よびループ間伝送空き容量を所定の重みで加算してルー
プ間評価値を算出し、当該ループ経路を構成する各隣接
ループのループ間評価値を合計することにより、当該ル
ープ経路に関するループ経路評価値を得ることを特徴と
する経路探索方法。2. The route search method according to claim 1, wherein, when calculating a loop route evaluation value for an arbitrary loop route, for each adjacent loop located on the loop route,
A value obtained by subtracting the transmission distance of the adjacent link portion of the adjacent loop from the sum of the transmission distances of the outer link for each of the two adjacent loops is calculated as the inter-loop transmission distance, and each outer link of the two adjacent loops is calculated. The minimum value among the transmission free capacities excluding the transmission free capacity of the adjacent link portion of the adjacent loop from the transmission free capacity of the above is calculated as the inter-loop transmission free capacity, and the inter-loop transmission distance and the inter-loop transmission free capacity are calculated. A loop path evaluation value relating to the loop path is obtained by calculating an inter-loop evaluation value by adding with a predetermined weight, and summing the inter-loop evaluation values of each adjacent loop forming the loop path. Route search method.
ノードを結ぶ伝送路からなるリンクとから構成される通
信網上で、第１および第２のノード間を結ぶ経路のうち
重複しない２つの最適経路を探索する経路探索装置であ
って、 複数のノードがリンクを介して多角形状に接続されてな
るループを、隣接ループと少なくとも２つのノードで接
するように前記通信網上に仮想的に定義するループ定義
部と、 このループ定義部により配置された隣接する複数のルー
プからなるループ経路であって、第１のノードが含まれ
る第１のループと第２のノードが含まれる第２のループ
との間を結ぶループ経路のうち、そのループ経路評価値
が最も小さいものを最適ループ経路として選択する最適
ループ経路選択部と、 前記最適ループ経路の外周に沿った第１および第２のノ
ード間を結ぶノード経路を重複しない２つの最適経路と
して選択する外周経路選択部とを備え、 前記最適ループ経路選択部は、任意のループ経路に関す
るループ経路評価値を算出する際、そのループ経路上に
位置する各隣接ループごとに、その隣接する２つのルー
プごとの外周リンクの伝送距離の和から前記隣接ループ
の隣接リンク部分の伝送距離を減算した値をループ間伝
送距離として算出し、当該ループ経路を構成する各隣接
ループのループ間伝送距離を合計することにより、当該
ループ経路に関するループ経路評価値を得ることを特徴
とする経路探索装置。3. A communication system comprising a plurality of nodes comprising communication devices and a link comprising a transmission line connecting these nodes, wherein two non-overlapping optimal paths among paths connecting the first and second nodes are provided. A route search device for searching a route, wherein a loop formed by connecting a plurality of nodes in a polygonal shape via a link is virtually defined on the communication network so as to contact an adjacent loop with at least two nodes. A loop definition section, a loop path including a plurality of adjacent loops arranged by the loop definition section, and a first loop including a first node and a second loop including a second node; An optimal loop path selecting unit that selects, as the optimal loop path, the one with the smallest loop path evaluation value among the loop paths connecting An outer peripheral path selecting unit that selects a node path connecting between the first and second nodes as two non-overlapping optimum paths, wherein the optimum loop path selecting unit calculates a loop path evaluation value for an arbitrary loop path For each adjacent loop located on the loop path, a value obtained by subtracting the transmission distance of the adjacent link portion of the adjacent loop from the sum of the transmission distances of the outer link for each of the two adjacent loops is defined as an inter-loop transmission distance. A route search device that calculates and sums a transmission distance between loops of each adjacent loop constituting the loop route to obtain a loop route evaluation value for the loop route.
るループ経路評価値を算出する際、そのループ経路上に
位置する各隣接ループごとに、その隣接する２つのルー
プごとの外周リンクの伝送距離の和から前記隣接ループ
の隣接リンク部分の伝送距離を減算した値をループ間伝
送距離として算出するとともに、その隣接する２つのル
ープの各外周リンクの伝送空き容量から前記隣接ループ
の隣接リンク部分の伝送空き容量を除いた各伝送空き容
量のうちの最小値をループ間伝送空き容量として算出
し、これらループ間伝送距離およびループ間伝送空き容
量を所定の重みで加算してループ間評価値を算出し、当
該ループ経路を構成する各隣接ループのループ間評価値
を合計することにより、当該ループ経路に関するループ
経路評価値を得ることを特徴とする経路探索装置。4. The route search device according to claim 3, wherein the optimum loop route selection unit calculates a loop route evaluation value for an arbitrary loop route, for each adjacent loop located on the loop route. A value obtained by subtracting the transmission distance of the adjacent link portion of the adjacent loop from the sum of the transmission distances of the outer link for each of the two adjacent loops is calculated as the inter-loop transmission distance, and each outer link of the two adjacent loops is calculated. The minimum value among the transmission free capacities excluding the transmission free capacity of the adjacent link portion of the adjacent loop from the transmission free capacity of the above is calculated as the inter-loop transmission free capacity, and the inter-loop transmission distance and the inter-loop transmission free capacity are calculated. The inter-loop evaluation value is calculated by adding with a predetermined weight, and the inter-loop evaluation value of each adjacent loop constituting the loop path is summed. , Route search device, characterized in that to obtain a loop path evaluation value related to the loop path.
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