JP5898284B1 - Communication network design apparatus and communication network design method - Google Patents
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Abstract
【課題】トラヒック分布の変化に対して通信ネットワークにおける複数レイヤのパスを短時間かつ高効率に設計する。【解決手段】通信ネットワークの各ノード間のトラヒック情報を取得して、情報保持部に記憶する手段と、各ノード間トラヒックの変動に対応して構成変更すべき上位レイヤパスおよび下位レイヤパスの箇所および順序を算出することにより通信ネットワーク設計を実施する手段とを備え、設計を実施する手段は、トラヒック情報を参照して、トラヒックの変化に応じて現状の上位レイヤトポロジ情報に対して変更を加えるべき箇所をリストアップしたパス構成変更候補を生成する手段と、パス構成変更候補及びトラヒック情報から上位パスレイヤを設計して上位レイヤパストポロジ情報を情報保持部に記憶する手段と、上位レイヤパストポロジ情報から下位パスレイヤを設計して下位レイヤパストポロジ情報を情報保持部に記憶する手段とを備える。【選択図】図１A multi-layer path in a communication network is designed in a short time and with high efficiency against a change in traffic distribution. Means for acquiring traffic information between nodes of a communication network and storing the information in an information holding unit; locations and order of upper layer paths and lower layer paths to be reconfigured in response to fluctuations in traffic between nodes; A means for designing a communication network by calculating the network, and the means for implementing the design refers to the traffic information, and the current upper layer topology information should be changed in accordance with the traffic change. Generating path configuration change candidates that are listed, means for designing upper path layers from the path configuration change candidates and traffic information, and storing upper layer path topology information in the information holding unit, and lower layers from the upper layer path topology information Means for designing a path layer and storing lower layer path topology information in an information holding unit; Provided. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、パケットによる転送機能及び複数レイヤのパス管理機能を有するノードによって構成される通信ネットワークの通信経路を決定する通信ネットワーク設計装置及び通信ネットワーク設計方法に関する。 The present invention relates to a communication network design apparatus and a communication network design method for determining a communication path of a communication network constituted by nodes having a packet transfer function and a multi-layer path management function.
電話トラヒックに代表される従来の通信トラヒックは、一般にトラヒック量が発着点の人口分布に比例しており、過去のトラヒック動向からの予測などに基づいたネットワーク設計が可能であった。しかし近年ではデータセンタの予測困難な地点への配備や、モバイルサービス並びにオンデマンドサービスの普及などが進むことにより、トラヒックのダイナミック性が高まってきている。 Conventional communication traffic typified by telephone traffic generally has a traffic volume proportional to the population distribution of arrival and departure points, and network design based on predictions from past traffic trends and the like was possible. In recent years, however, traffic dynamics have increased due to the deployment of data centers at difficult-to-predict points and the spread of mobile services and on-demand services.
ところで、一般的な通信ネットワークは、パケット毎の転送を自律分散的に実施するパケットベースのネットワークと、それらを収容し、明示的な経路を利用して転送されるパスベースのネットワークによって構成されている。具体的には、前者の代表例であるＩＰネットワークは、ＯＳＰＦ （Open Shortest Path First）やＢＧＰ（Border Gateway Protocol）などの自律的なルーティングプロトコルに基づき、入力パケットに対する出力ポートが定められる。 By the way, a general communication network is composed of a packet-based network that autonomously distributes each packet and a path-based network that accommodates them and transfers them using an explicit route. Yes. Specifically, an IP network, which is a representative example of the former, has an output port for an input packet based on an autonomous routing protocol such as OSPF (Open Shortest Path First) or BGP (Border Gateway Protocol).
後者のパスベースのネットワークについては、ＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）やＭＰＬＳ−ＴＰ（MPLS Transport Profile）、ＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy）、ＯＴＮ（Optical Transport Network）、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）ネットワーク等がこれに該当する。これらはＬＳＰ（Label Switched Path）や、ＯＤＵ（Optical channel Data Unit）パス、ＯＣｈ（Optical Channel）パス（波長パス）等のパスによって構成される。 The latter path-based network includes MPLS (Multi-Protocol Label Switching), MPLS-TP (MPLS Transport Profile), SDH (Synchronous Digital Hierarchy), OTN (Optical Transport Network), WDM (Wavelength Division Multiplexing) network, and the like. This is the case. These are configured by a path such as an LSP (Label Switched Path), an ODU (Optical channel Data Unit) path, or an OCh (Optical Channel) path (wavelength path).
一般に、パスベースのネットワークはレイヤ構造を形成することが可能である。例えば、ＭＰＬＳ−ＴＰとＷＤＭネットワークのマルチレイヤを構成するネットワークの場合、ＭＰＬＳ−ＴＰにおける複数のＬＳＰパスは、ＷＤＭネットワークにおける単一の波長パスに収容される。これは、例えばＩＰパケット転送を行うＩＰルータと、ＭＰＬＳ−ＴＰ及びＷＤＭ機能が統合されたＰＯＴＳ（Packet-Optical Transport System）によってこれを実現することができる。その他、ＭＰＬＳ対応ＩＰルータとＷＤＭ装置のような組み合わせも複数レイヤのパス構成例として挙げられる。 In general, a path-based network can form a layer structure. For example, in the case of a network constituting a multilayer of MPLS-TP and a WDM network, a plurality of LSP paths in MPLS-TP are accommodated in a single wavelength path in the WDM network. This can be realized by, for example, an IP router that performs IP packet transfer, and a POTS (Packet-Optical Transport System) in which MPLS-TP and WDM functions are integrated. In addition, a combination such as an MPLS-compatible IP router and a WDM apparatus is also exemplified as a multi-layer path configuration example.
このような状況で、マルチレイヤネットワークの収容効率、すなわち光ファイバや送受信器等の通信リソースの利用効率を高めるため、上位レイヤとそれを収容する下位レイヤとを連携させたパス設計方法が検討されている。非特許文献１では、コストを最小化するための論理パスレイヤ最適化手法を提案している。一方、非特許文献２では、非特許文献１を用い、ＩＰネットワークのコネクション構成と波長ネットワークの経路を最適化するマルチレイヤネットワーク設計方法が提案されている。
In such a situation, in order to increase the accommodation efficiency of a multi-layer network, that is, the utilization efficiency of communication resources such as optical fibers and transceivers, a path design method in which an upper layer and a lower layer that accommodates it are linked has been studied. ing. Non-Patent
前述のような背景から、上位レイヤのパケットベースのトラヒックが動的に変化する環境下におけるマルチレイヤネットワーク設計方法が必要とされている。しかしながら、非特許文献１および非特許文献２に記載の技術ではトラヒック分布が予め静的に与えられた状態での設計方法の提案であるため、トラヒックの動的な変化への対応に関する条件を満たさない。仮にこの方法を動的に変化するトラヒックに対して断続的に適用した場合、断続的に出力される結果の差分に対する設計手順が与えられないため、非効率な設計となる可能性がある。
From the background described above, there is a need for a multilayer network design method in an environment in which upper layer packet-based traffic dynamically changes. However, since the techniques described in
図１６は、静的なネットワーク設計を適用した場合のトポロジを示す説明図である。図１６では、マルチレイヤネットワークの設計結果の一部であるＷＤＭネットワークトポロジについて、上位レイヤのＩＰトラヒックが例えば図４（ａ）から図４（ｂ）に時間経過した際に、それぞれについて静的なネットワーク設計を適用した場合のトポロジを例示している。波長パスの本数は図１６（ａ）、図１６（ｂ）それぞれ５本ずつで一致しているが、トポロジは大きく異なる。この状況で図１６（ａ）から図１６（ｂ）への移行を考えた場合に、２つのパスの削除と２つのパスの新規追加という大きな労力が必要となるため、オペレーション数の観点では必ずしも最適な設計とは言えない。従って、より少ないオペレーション数で効率的な設計を実施することが重要である。 FIG. 16 is an explanatory diagram showing a topology when a static network design is applied. In FIG. 16, regarding the WDM network topology which is a part of the design result of the multi-layer network, when the upper layer IP traffic elapses, for example, from FIG. 4A to FIG. The topology when a network design is applied is illustrated. The number of wavelength paths is the same for each of FIG. 16A and FIG. 16B, but the topology is greatly different. When considering the transition from FIG. 16A to FIG. 16B in this situation, a great effort is required to delete two paths and newly add two paths. It is not an optimal design. Therefore, it is important to implement an efficient design with a smaller number of operations.
一方、マルチレイヤネットワークの設計は、ＩＬＰ（Integer Linear Programming）などの手法やツールを用いることで任意の目的関数に対して理論的に最適な解を算出することが可能であるが、一般にネットワーク規模の増大に従って計算時間が指数関数的に増大するため、動的なトラヒックなど高い頻度の計算が必要な用途へは適していない。 On the other hand, in the design of a multi-layer network, it is possible to calculate a theoretically optimal solution for an arbitrary objective function by using a method or tool such as ILP (Integer Linear Programming). Since the calculation time increases exponentially with an increase in the number of times, it is not suitable for applications that require high-frequency calculations such as dynamic traffic.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、トラヒック分布の変化に対して通信ネットワークにおける複数レイヤのパスを短時間かつ高効率に設計することができる通信ネットワーク設計装置及び通信ネットワーク設計方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a communication network design apparatus and a communication network design capable of designing a plurality of layers of paths in a communication network in a short time and with high efficiency against a change in traffic distribution. It aims to provide a method.
本発明は、パケット転送機能をパスによって収容する機能を有するノードと、前記ノードの間を接続するリンクによって構成される通信ネットワークを設計する通信ネットワーク設計装置であって、上位レイヤパストポロジ情報、下位レイヤパストポロジ情報及びトラヒック情報を記憶する情報保持部と、前記通信ネットワークの各ノード間のトラヒック情報を取得して、前記情報保持部に記憶するトラヒック取得部と、前記トラヒック情報を参照して、トラヒックの変化に応じて現状の上位レイヤトポロジ情報に対して変更を加えるべき箇所をリストアップしたパス構成変更候補を生成するパス構成変更候補生成部と、前記パス構成変更候補及び前記トラヒック情報から上位パスレイヤを設計して前記上位レイヤパストポロジ情報を前記情報保持部に記憶する上位パスレイヤ設計部と、前記上位レイヤパストポロジ情報から下位パスレイヤを設計して前記下位レイヤパストポロジ情報を前記情報保持部に記憶する下位パスレイヤ設計部と、各ノード間トラヒックの変動に対応して構成変更すべき上位レイヤパスおよび下位レイヤパスの箇所および順序を算出することにより通信ネットワーク設計を実施する設計実施部とを備えることを特徴とする。 The present invention is a communication network design apparatus for designing a communication network composed of a node having a function of accommodating a packet transfer function by a path and a link connecting the nodes, and includes upper layer path topology information, lower layer An information holding unit that stores layer path topology information and traffic information, a traffic acquisition unit that acquires traffic information between each node of the communication network, and stores the traffic information in the information holding unit, and the traffic information, A path configuration change candidate generation unit that generates a path configuration change candidate that lists locations where changes should be made to the current upper layer topology information according to traffic changes, and a higher level from the path configuration change candidate and the traffic information. A path layer is designed and the upper layer path topology information is An upper path layer design unit stored in a holding unit, a lower path layer design unit that designs a lower path layer from the upper layer path topology information and stores the lower layer path topology information in the information holding unit, and fluctuation of traffic between nodes And a design execution unit that performs communication network design by calculating the location and order of the upper layer path and the lower layer path to be reconfigured corresponding to the above.
本発明は、前記情報保持部は、過去の設計実施時のトラヒック情報であるトラヒック過去情報をさらに記憶し、前記パス構成変更候補生成部は、各ノード間に対して、前記トラヒック情報と前記トラヒック過去情報との差によって算出されるトラヒック帯域情報と、始終点ノード間の下位レイヤパストポロジ上の最短距離または最短経由ノードホップ数から導かれるトラヒック距離情報との積算値について、前記積算値の絶対値を降順に並び替えたものによって前記上位レイヤパスの構成変更順序を定めることにより、前記パス構成変更候補を生成することを特徴とする。 In the present invention, the information holding unit further stores traffic past information that is traffic information at the time of past design implementation, and the path configuration change candidate generation unit transmits the traffic information and the traffic between the nodes. For the integrated value of the traffic bandwidth information calculated by the difference from the past information and the traffic distance information derived from the shortest distance or the shortest routed node hop number on the lower layer path topology between the start and end nodes, the absolute value of the integrated value The path configuration change candidate is generated by determining the configuration change order of the upper layer path by sorting values in descending order.
本発明は、前記トラヒック帯域情報は、各ノードが隣接する上位レイヤパスにて収容されているトラヒック帯域から算出されることを特徴とする。 The present invention is characterized in that the traffic band information is calculated from a traffic band accommodated in an upper layer path adjacent to each node.
本発明は、前記トラヒック距離情報は、始終点ノード間における前記上位レイヤパストポロジ上の最短距離から物理トポロジ上の最短距離を減算した値か、または、上位レイヤパストポロジ上の最短経由ノードホップ数と物理トポロジ上の最短経由ノードホップ数との差分に基づいて算出されることを特徴とする。 In the present invention, the traffic distance information is a value obtained by subtracting the shortest distance on the physical topology from the shortest distance on the upper layer path topology between the start and end nodes, or the shortest number of routed node hops on the upper layer path topology. And the difference between the shortest number of transit node hops on the physical topology.
本発明は、将来のトラヒック交流状況を予測するトラヒック予測手段をさらに備え、前記トラヒック情報を当該トラヒック予測手段により取得したトラヒック予測情報で代替することを特徴とする。 The present invention further includes traffic prediction means for predicting a future traffic exchange situation, and the traffic information is replaced with the traffic prediction information acquired by the traffic prediction means.
本発明は、前記設計実施部は、前記通信ネットワーク内の下位レイヤへのトラヒック収容状況に基づき、前記下位レイヤパスのうち少なくとも１つの下位レイヤパスに収容されるトラヒックが、予め定めた下位レイヤパス収容閾値を超えたことを契機として前記通信ネットワーク設計を実施することを特徴とする。 According to the present invention, the design implementation unit is configured so that traffic accommodated in at least one lower layer path among the lower layer paths has a predetermined lower layer path accommodation threshold based on a traffic accommodation situation in a lower layer in the communication network. The communication network design is carried out when the number is exceeded.
本発明は、上位レイヤパストポロジ情報、下位レイヤパストポロジ情報及びトラヒック情報を記憶する情報保持部を備え、パケット転送機能をパスによって収容する機能を有するノードと、前記ノードの間を接続するリンクによって構成される通信ネットワークを設計する通信ネットワーク設計装置が行う通信ネットワーク設計方法であって、前記通信ネットワークの各ノード間のトラヒック情報を取得して、前記情報保持部に記憶するトラヒック取得ステップと、前記トラヒック情報を参照して、トラヒックの変化に応じて現状の上位レイヤトポロジ情報に対して変更を加えるべき箇所をリストアップしたパス構成変更候補を生成するパス構成変更候補生成ステップと、前記パス構成変更候補及び前記トラヒック情報から上位パスレイヤを設計して前記上位レイヤパストポロジ情報を前記情報保持部に記憶する上位パスレイヤ設計ステップと、前記上位レイヤパストポロジ情報から下位パスレイヤを設計して前記下位レイヤパストポロジ情報を前記情報保持部に記憶する下位パスレイヤ設計ステップと、各ノード間トラヒックの変動に対応して構成変更すべき上位レイヤパスおよび下位レイヤパスの箇所および順序を算出することにより通信ネットワーク設計を実施する設計実施ステップとを有することを特徴とする。 The present invention includes an information holding unit that stores upper layer path topology information, lower layer path topology information, and traffic information, and includes a node having a function of accommodating a packet transfer function by a path and a link connecting the nodes. A communication network design method performed by a communication network design apparatus for designing a configured communication network, acquiring traffic information between nodes of the communication network, and storing the traffic information in the information holding unit; and A path configuration change candidate generation step for generating a path configuration change candidate that lists locations where the current upper layer topology information should be changed according to traffic changes with reference to traffic information, and the path configuration change The upper path layer is determined from the candidate and the traffic information. An upper path layer design step for storing the upper layer path topology information in the information holding unit, and designing a lower path layer from the upper layer path topology information and storing the lower layer path topology information in the information holding unit. A lower path layer design step, and a design implementation step of performing a communication network design by calculating a location and order of an upper layer path and a lower layer path to be reconfigured in response to a change in traffic between nodes. To do.
本発明によれば、各始終点間のトラヒック分布の断続的な変化に対して、新設パス数を抑え、かつ高い利用効率で通信ネットワークにおける複数のレイヤのパスを設計することができるという効果が得られる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to design a plurality of layers of paths in a communication network with a reduced number of new paths and high utilization efficiency against intermittent changes in traffic distribution between the start and end points. can get.
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態による通信ネットワーク設計装置を説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図に示す通信ネットワーク設計装置１は、上位パスレイヤ設計部２、下位パスレイヤ設計部３、パス構成変更候補生成部４、トラヒック取得部５、情報保持部６及び設計実施部８から構成する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a communication network design apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. The communication
トラヒック取得部５は、通信ネットワークの各ノード間にて発生するトラヒック量を取得する機能を有しており、取得結果は一般に行列形式で表現可能である。情報保持部６は、各レイヤのトポロジ情報、および過去のトラヒック情報を格納する。各レイヤのトポロジ情報とは、上位パスレイヤ設計部２および下位パスレイヤ設計部３によって設計されたパス結果を格納した情報である。また、過去のトラヒック情報とは、各地点間を流通するトラヒック量を示しており、少なくとも前回設計実施時に取得したトラヒック情報を含む。
The
上位パスレイヤ設計部２および下位パスレイヤ設計部３は、情報保持部６から取得した各レイヤのトポロジ情報およびトラヒック情報から、上位および下位レイヤのパストポロジを設計する。パス構成変更候補生成部４は、トラヒックの変化に応じて現状のトポロジに対して変更を加えるべき箇所をリストアップする機能を有する。設計実施部８は、上位パスレイヤ設計部２、下位パスレイヤ設計部３及びパス構成変更候補生成部４を備え、各ノード間トラヒックの変動に対応して構成変更すべき上位レイヤパスおよび下位レイヤパスの箇所および順序を算出することにより通信ネットワーク設計を実施する。
The upper path
図２は、本実施形態による通信ネットワーク設計装置の全体の処理動作を示す図である。図２に示すように、トラヒックの変動（トラヒックパターン）を定期的に取得し、前回取得時との差分に基づいてパス構成変更のための設計を通信ネットワーク設計装置１にて実施する。そして、パス構成変更手順とその結果を出力する。
FIG. 2 is a diagram showing an overall processing operation of the communication network design apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, traffic fluctuations (traffic patterns) are periodically acquired, and a design for path configuration change is performed by the communication
次に具体例を挙げて説明する。図３は、ノード１からノード６までの計６ノードからなる２×３格子状のネットワークトポロジを示す図である。ここでは、隣り合うノード同士が接続されてリンクを構成している。各ノードは複数レイヤのパス構成機能を有するものとし、ここではパケットベースのＩＰレイヤ、ＬＳＰベースのＭＰＬＳ−ＴＰレイヤ、波長パスベースのＷＤＭレイヤによって構成されているものとする。
Next, a specific example will be described. FIG. 3 is a diagram showing a 2 × 3 lattice network topology including a total of 6 nodes from
図４は、図３に示すトポロジにおいてトラヒックの変化およびそれに対応したトラヒックマトリクスを示す図である。初期状態である図４（ａ）ではノード１に対して他のノード（ノード２〜６）と４０ＧｂｐｓでＩＰトラヒックが発生している。一方、一定時間経過後である図４（ｂ）ではノード６に対して他のノード（ノード１〜５）と１００ＧｂｐｓでＩＰトラヒックが発生しているモデルを想定する。トラヒックマトリクスは、縦軸が始点ノード、横軸が終点ノードである。
FIG. 4 is a diagram showing a traffic change and a traffic matrix corresponding to the traffic change in the topology shown in FIG. In FIG. 4A, which is the initial state, IP traffic is generated at 40 Gbps with other nodes (
まず、図５に示すように、初期状態のトポロジを構成する。図５は、初期状態のトポロジの構成（ＩＰレイヤ、ＭＰＬＳ−ＴＰレイヤ、ＷＤＭレイヤ）を示す図である。この時点における構成方法は任意の方法を用いてよく、例えば非特許文献１に記載されたような静的なトラヒック入力に対して装置数やコストの最小となるトポロジ構成法を用いることができる。ここでは、非特許文献１の方法を適用した例を、図６を参照して説明する。図６は、初期状態のトポロジの構成する方法に非特許文献１の方法を適用した場合の一例を示す図である。
First, as shown in FIG. 5, an initial topology is constructed. FIG. 5 is a diagram showing the topology configuration (IP layer, MPLS-TP layer, WDM layer) in the initial state. Any configuration method may be used as the configuration method at this time, and for example, a topology configuration method that minimizes the number of devices and the cost for static traffic input as described in
まず、全ノード間の接続性を確保するための最小全域木をＭＰＬＳ−ＴＰレイヤ上に構成する（図６（ａ））。すなわち、ノード１と６の間、ノード１と２の間、ノード２と３の間、ノード２と５の間、ノード３と４の間に論理パスを定義する。ここでは、ＬＳＰが論理パスに相当する。この最小全域木に対して、図１に示すトラヒック取得部５から取得したＩＰトラヒックの割り当てを行い、各ＭＰＬＳ−ＴＰのＬＳＰ当たりのトラヒック量を算出する（図６（ｂ））。トラヒック量は、ノード１と２（リンク１−２）の間が１６０Ｇｂｐｓ、ノード２と３（リンク２−３）の間が８０Ｇｂｐｓとなる。また、ノード１と６（リンク１−６）、ノード２と５（リンク２−５）、ノード３と４（リンク３−４）のそれぞれの間が４０Ｇｂｐｓとなる。
First, a minimum spanning tree for ensuring connectivity between all nodes is configured on the MPLS-TP layer (FIG. 6A). That is, logical paths are defined between
次に、各論理パスに対応した波長パスを設定する（図６（ｃ））。その結果、図５に示すような１ホップのＬＳＰによって構成されるＭＰＬＳ−ＴＰレイヤのパストポロジと、それに対応したＷＤＭレイヤの波長パストポロジが構成されることになる。ここで、図６（ａ）、（ｂ）が図１に示す上位パスレイヤ設計部２が行う処理に対応し、図６（ｃ）が図１に示す下位パスレイヤ設計部３が行う処理に対応する。なお、図６（ｃ）ではＭＰＬＳ−ＴＰのＬＳＰに対して波長パスが同一始終点かつ同一経路で設定されているが、例えば、図６（ｂ）のリンク１−６間に設定されている１つのＬＳＰが、図６（ｄ）のリンク１−２、２−５、５−６のように複数の波長パスに収容される形であっても実施可能である。
Next, a wavelength path corresponding to each logical path is set (FIG. 6C). As a result, an MPLS-TP layer path topology constituted by a 1-hop LSP as shown in FIG. 5 and a wavelength path topology of the WDM layer corresponding thereto are configured. Here, FIGS. 6A and 6B correspond to the process performed by the upper path
次に、図４（ａ）から図４（ｂ）へのトラヒック変化に対して本発明を適用した場合の動作を説明する。図７は、図２に示す各設計動作に対応する処理動作を示すフローチャートである。まず、初期設計として、既存のネットワーク構成を変更させずに現在のトラヒックを設計した場合のネットワーク設計を行い、その結果を情報保持部６に一時保存する（ステップＳ１）。 Next, the operation when the present invention is applied to the traffic change from FIG. 4 (a) to FIG. 4 (b) will be described. FIG. 7 is a flowchart showing processing operations corresponding to the design operations shown in FIG. First, as an initial design, network design is performed when the current traffic is designed without changing the existing network configuration, and the result is temporarily stored in the information holding unit 6 (step S1).
次に、パス構成変更候補生成部４は、複数のエントリから構成されるパス構成変更候補を生成する（ステップＳ２）。次に、上位パスレイヤ設計部２は、エントリが存在するかを判定し（ステップＳ３）、エントリが存在する場合、このエントリを１つ抽出し、これに基づいて上位レイヤの構成変更を行う（ステップＳ４）。続いて、下位パスレイヤ設計部３は、この結果に基づいて下位レイヤの設計を実施する（ステップＳ５）。
Next, the path configuration change
これらの設計結果によって導かれたコストを情報保持部６に一時的に保存し（ステップＳ６）、次のエントリを探索し、エントリが存在する間処理を繰り返す。そして、エントリが存在しなくなった時点で、最小コストの設計結果を最適値として出力する（ステップＳ７）。 The cost derived from these design results is temporarily stored in the information holding unit 6 (step S6), the next entry is searched, and the process is repeated while the entry exists. When the entry no longer exists, the minimum cost design result is output as an optimum value (step S7).
なお、エントリ探索からコスト計算までの一連のプロセスは、直前のプロセスにて構成された上位および下位レイヤトポロジを基準とし、これに基づいて上位及び下位レイヤパスの構成変更を行う。これにより、設計手順の算出も可能になる。 The series of processes from entry search to cost calculation is based on the upper and lower layer topologies configured in the immediately preceding process, and the upper and lower layer path configurations are changed based on this. As a result, the design procedure can be calculated.
次に、前述した処理動作（図７）の詳細を説明する。まず、全ての始終点におけるトラヒック変化量、すなわち、「現時点でのトラヒック量」−「前回測定時点でのトラヒック量」を算出する。図４に示す例では、この変化量を図８に示すトラヒック差分マトリクスの形で表すことができる。図８は、トラヒック差分マトリクスの一例を示す図である。図８に示すトラヒック差分マトリクスは、図４（ｂ）に示すトラヒックマトリクスから図４(ａ）に示すトラヒックマトリクスを減算することにより求めたものである。 Next, details of the processing operation described above (FIG. 7) will be described. First, the amount of traffic change at all start and end points, that is, “current traffic amount” − “traffic amount at the previous measurement” is calculated. In the example shown in FIG. 4, this amount of change can be expressed in the form of a traffic difference matrix shown in FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a traffic difference matrix. The traffic difference matrix shown in FIG. 8 is obtained by subtracting the traffic matrix shown in FIG. 4A from the traffic matrix shown in FIG.
このトラヒック差分マトリクスに基づき、パス構成変更候補生成部４は、図９に示すような上位レイヤパス設定変更テーブルを生成する。図９は、上位レイヤパス設定変更テーブルの一例を示す図である。これは、図８に示す各ノード間のトラヒック変化値と、図９（ｂ）トラヒック距離情報にて導かれたＬＳＰホップ数とを掛けあわせた値の絶対値（｜（ａ）×（ｂ）｜）が降順になるように各始終点における上位レイヤパスの構成変更順序を定めたものである。
Based on this traffic difference matrix, the path configuration change
同一コストのエントリが複数ある場合は、上位レイヤパスの設定に要するコストがより小さい候補を優先させる、ホップ数がより小さい候補を優先させる、ランダムに選択する、等によって順序を決定するものとする。このようにトラヒック変化値とホップ数とを掛けあわせた値を基準にする理由は、トラヒック変化値やホップ数がより大きいパスほど、ネットワーク内でより大きなトラヒック負荷がかかっているため、これらの箇所から優先的に下位レイヤパスを設定することで、ネットワークにかかる負荷を低減できることが期待されるためである。 When there are a plurality of entries having the same cost, the order is determined by prioritizing candidates with smaller costs required for setting the upper layer path, prioritizing candidates with smaller hop counts, or selecting randomly. The reason based on the value obtained by multiplying the traffic change value and the number of hops in this way is that the path with the larger traffic change value and the number of hops has a greater traffic load in the network. This is because it is expected that the load on the network can be reduced by preferentially setting the lower layer path.
なお、トラヒック変化値が正の場合は上位レイヤパスを追加し、負の場合は上位レイヤパス構成変更候補から除外するか、上位レイヤパスを削除する。もし削除すべき上位レイヤパスが存在しない場合は、削除動作をスキップする。もし上位レイヤパスの削除動作を行わない場合は、上位レイヤパス設定変更テーブル生成の際に、図９（ａ）と（ｂ）の積の絶対値を算出せずに、積が正となるエントリのみを抽出するだけでよい。 When the traffic change value is positive, an upper layer path is added, and when the traffic change value is negative, it is excluded from the upper layer path configuration change candidates or the upper layer path is deleted. If there is no higher layer path to be deleted, the deletion operation is skipped. If the upper layer path deletion operation is not performed, the absolute value of the product of FIGS. 9A and 9B is not calculated when the upper layer path setting change table is generated, and only entries for which the product is positive are obtained. Just extract it.
このようにして、図７に示す処理動作に基づいて計算を実施した経過を図１０に示す。図１０は、図７に示す処理動作に基づいて計算を実施した経過を示す図である。図９に示す上位レイヤパス設定変更テーブルでは、（ａ）トラヒック帯域情報はトラヒック変化値を、（ｂ）トラヒック距離情報はＬＳＰホップ数をそれぞれ示している。 FIG. 10 shows the progress of the calculation based on the processing operation shown in FIG. FIG. 10 is a diagram showing a progress of calculation based on the processing operation shown in FIG. In the upper layer path setting change table shown in FIG. 9, (a) traffic band information indicates a traffic change value, and (b) traffic distance information indicates the number of LSP hops.
初期状態における設計結果（図１０（ａ））では、現在の波長パス構成（図６（ｃ））に対して新設パス数１（リンク１−６）を含む６つの波長パスが必要となることが分かる。さらに、この初期状態における上位レイヤトポロジを基準として新たにノード４−６間に上位レイヤパスを設定して設計を行った結果（図１０（ｂ））では、現在の波長パス構成に対して新設パス数１（リンク４−６）、未使用パス数１（リンク２−３）となり、実際の使用パス数は６となる。 In the design result in the initial state (FIG. 10A), six wavelength paths including the new path number 1 (link 1-6) are required with respect to the current wavelength path configuration (FIG. 6C). I understand. Further, in the result of designing by newly setting an upper layer path between the nodes 4-6 on the basis of the upper layer topology in the initial state (FIG. 10B), a new path is established with respect to the current wavelength path configuration. The number 1 (link 4-6), the number of unused paths 1 (link 2-3), and the actual number of used paths is 6.
この状態に基づいて、さらにノード５−６間に上位レイヤパスを設定して設計を行った結果（図１０（ｃ））では、現在の波長パス構成に対して新設パス数１（リンク５−６）、未使用パス数２（リンク１−２、リンク２−５）となり、実際の使用パス数は５となる。ここで、例えば、実際の使用パス数が最小であり、かつ現在の波長パス構成からの変更がより少ない構成を最適であるとした場合、図１０（ｂ）が最適な構成となる。図１０（ｂ）ではノード２−３間のパスが未使用となるが、このパスを必要に応じて削除してもよく、これによって送受信器を再利用することが可能になる。 Based on this state, the result of designing by setting an upper layer path between the nodes 5-6 (FIG. 10C) shows that the number of newly installed paths is 1 (link 5-6) with respect to the current wavelength path configuration. ), The number of unused paths is 2 (link 1-2, link 2-5), and the actual number of used paths is 5. Here, for example, when it is assumed that the configuration having the minimum number of actual used paths and less changes from the current wavelength path configuration is optimal, FIG. 10B shows the optimal configuration. In FIG. 10B, the path between the nodes 2-3 is unused, but this path may be deleted as necessary, thereby enabling reuse of the transceiver.
なお、最適値の算出方法については、図７に示す処理動作のようにパス構成変更候補に記載された全てのエントリについて評価を行ってもよいが、図１１に示すように計算された値が直前の構成よりも最適でないと判定された時点で計算を中止してもよい。図１１は、図７に示す処理動作の変形例を示すフローチャートである。 As for the calculation method of the optimum value, all entries described in the path configuration change candidate may be evaluated as in the processing operation shown in FIG. 7, but the calculated value as shown in FIG. The calculation may be stopped when it is determined that it is not optimal than the previous configuration. FIG. 11 is a flowchart showing a modification of the processing operation shown in FIG.
図１１に示す処理動作が、図７に示す処理動作と異なる点は、ステップＳ６、Ｓ７に代えて、ステップＳ８〜Ｓ１０を設けた点である。すなわち、保存された設計結果よりもコストが小さいかを判定し（ステップＳ８）、小さい場合は現在の設計結果を最適値として一時保存し（ステップＳ９）、小さくなければ保存された設計結果を最適値として出力する（ステップＳ１０）ようにした。図１０にて図７の処理動作を適用した場合は図１０（ｃ）以降も計算を実行してすべての場合における最適値を求めることになる。これに対して、図１１の処理動作を適用した場合は図１０（ｃ）が図１０（ｂ）よりも最適でないと判定された時点で計算を終了することになる。 The processing operation shown in FIG. 11 is different from the processing operation shown in FIG. 7 in that steps S8 to S10 are provided instead of steps S6 and S7. That is, it is determined whether the cost is smaller than the stored design result (step S8). If the cost is smaller, the current design result is temporarily stored as an optimum value (step S9). If not smaller, the stored design result is optimized. A value is output (step S10). When the processing operation of FIG. 7 is applied in FIG. 10, the calculation is also executed after FIG. 10C to obtain the optimum value in all cases. On the other hand, when the processing operation of FIG. 11 is applied, the calculation ends when it is determined that FIG. 10C is not optimal than FIG. 10B.
次に、本発明の有効性について説明する。図１２は、ＮＳＦＮＥＴ（図１３（ａ）参照）、ＣＯＳＴ２６６（図１３（ｂ）参照）および５×５、６×６格子型の各ネットワークについて、各始終点間のＩＰトラヒックを時間経過毎にランダムに発生させた際に必要な光パス数を示す図である。各々の試行に対して５つの単位時間を設け（図１２に示すＰｈａｓｅ１〜Ｐｈａｓｅ５）、初期のトラヒックを各始終点間で０〜４０Ｇｂｐｓの間でランダムに発生させ、時間経過毎にランダムに発生させるトラヒックの上限値を４０Ｇｐｂｓずつ増加させる。
Next, the effectiveness of the present invention will be described. FIG. 12 shows the IP traffic between the start and end points over time for NSFNET (see FIG. 13 (a)), COST266 (see FIG. 13 (b)), and 5 × 5, 6 × 6 grid type networks. It is a figure which shows the number of optical paths required when making it generate | occur | produce at random. Five unit times are provided for each trial (
評価手法として、本発明（図１２（１））、各時間において前回の設計結果を用いずに静的なネットワーク設計を実施する方法（図１２（２））、ＩＰレイヤで中継を行う、すなわちノード通過毎に必ず光パスの終端を行う方法（図１２（３））、始終点間で光パスを直結する方法（図１２（４））の４通りを比較評価した。図１２から明らかな通り、本発明は他の方法よりも必要な光パス数を抑えられていることが分かる。 As an evaluation method, the present invention (FIG. 12 (1)), a method of implementing a static network design without using the previous design results at each time (FIG. 12 (2)), relaying at the IP layer, Four methods were compared and evaluated: a method of always terminating an optical path every time a node passes (FIG. 12 (3)) and a method of directly connecting optical paths between start and end points (FIG. 12 (4)). As is apparent from FIG. 12, it can be seen that the present invention has a smaller number of required optical paths than other methods.
なお、本発明はプロテクションのように始終点間で異なる経路の上位レイヤまたは下位レイヤのパスが設定される場合や、リンクアグリゲーションのように始終点間で複数のコネクションが設定される場合であっても、変更を加えることなく適用可能である。 It should be noted that the present invention is a case where an upper layer or a lower layer path of a different route between start and end points is set like protection, or a case where a plurality of connections are set between start and end points like link aggregation. Can be applied without any changes.
また、前述した説明では上位レイヤと下位レイヤのように階層化されたレイヤ構成のネットワークへの適用例を示したが、例えば、上位レイヤを実体として管理しない仮想的なパスとみなして計算を行うことで、例えば、ＩＰパケットを下位レイヤであるＷＤＭネットワークへ直接収容するような、単一のパスレイヤ構成のネットワークに適用することも可能である。 Further, in the above description, an example of application to a network having a layered structure such as a higher layer and a lower layer has been shown. However, for example, calculation is performed assuming that the upper layer is not managed as an entity. Thus, for example, the present invention can be applied to a network having a single path layer configuration in which IP packets are directly accommodated in a lower layer WDM network.
また、現在までのトラヒック推移等に基づいて将来のトラヒック流通状態の予測を行うようにしてもよい。図１４は、図１に示す構成の変形例を示すブロック図である。図１４に示す構成が、図１に示す構成と異なる点は、新たにトラヒック予測部７を備えたことである。トラヒック予測部７を備えることで、現在のトラヒック状態に基づく逐次的なパス設計だけでなく、将来に必要となり得る設備量とその配備箇所を事前に設計することが可能になる。
Further, a future traffic distribution state may be predicted based on traffic transitions up to now. FIG. 14 is a block diagram showing a modification of the configuration shown in FIG. The configuration shown in FIG. 14 is different from the configuration shown in FIG. 1 in that a
図１４に示すトラヒック予測部７が行うトラヒック予測の処理は任意である。本発明ではトラヒック情報の入力値は、図４に示すトラヒックマトリクスのように各始終点間のトラヒック量が把握されている形であればよいため、図１に示す構成から変更を伴わず実施が可能である。
The traffic prediction process performed by the
また、前述した説明では図２に示すようにトラヒック交流状況を断続的に取得して逐次ネットワーク設計を実施する形態を説明したが、トラヒックの収容状況に合わせて本発明のネットワーク設計を実施することも可能である。具体的には、下位レイヤに収容されるトラヒック状況を把握しておき、いずれかの下位レイヤパスにおいて、トラヒック収容上限に対する現在の収容状況の比率を指すトラヒック収容率が、予め定めた値（下位レイヤパス収容閾値）に達したことを契機にネットワーク設計を実施する。 Further, in the above description, as shown in FIG. 2, the embodiment has been described in which the traffic exchange situation is intermittently obtained and the network design is sequentially performed. However, the network design of the present invention is implemented according to the traffic accommodation situation. Is also possible. Specifically, the traffic situation accommodated in the lower layer is grasped, and the traffic accommodation rate indicating the ratio of the current accommodation situation to the upper limit of traffic accommodation in any lower layer path is a predetermined value (lower layer path). Network design is implemented when the threshold (accommodation threshold) is reached.
この構成により、トラヒック変動や増加の度合いに合わせた適切なタイミングで設計することができ、トラヒック情報の過剰な頻度での取得やネットワーク設計プロセスの過剰な頻度での取得を抑えることができる。 With this configuration, it is possible to design at an appropriate timing according to the degree of traffic fluctuation and increase, and it is possible to suppress the acquisition of traffic information with an excessive frequency and the acquisition of an excessive frequency of a network design process.
なお、下位レイヤパス収容閾値に関する情報が予め図１に記載の情報保持部６に格納されているとすれば、本形態の実施については図１に対して追加の手段を必要としない。
In addition, if the information regarding the lower layer path accommodation threshold is stored in advance in the
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態による通信ネットワーク設計装置を説明する。本実施形態では、図１０（ａ）を参照して、上位レイヤパストポロジの第２の構成方法について説明する。図１５は、本実施形態における上位レイヤパス設定変更テーブルの一例を示す図である。ここで、トラヒック帯域情報は、各ノードで終端される上位レイヤパスのトラヒック量の最大値を示す。例えば、図１０（ａ）でノード１は５００Ｇｂｐｓ、ノード２は４００Ｇｂｐｓ、ノード３は２００Ｇｂｐｓ、ノード４は１００Ｇｂｐｓとなる。
<Second Embodiment>
Next, a communication network design apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a second configuration method of the upper layer path topology will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an upper layer path setting change table in the present embodiment. Here, the traffic band information indicates the maximum value of the traffic amount of the upper layer path terminated at each node. For example, in FIG. 10A,
また、トラヒック距離情報は、始終点ノード間における、上位レイヤパストポロジ上の最短経由ノードホップ数から物理トポロジ上の最短経由ノードホップ数を減算した値に１を加算した値を示す。例えば、ノード４−６は上位レイヤパストポロジのノードホップ数が図１０（ａ）より３、物理トポロジ上の最短経由ノードホップ数は図３より１と算出されるため、トラヒック距離情報は３となる。このようにして算出されたトラヒック帯域情報とトラヒック距離情報との積を求め、第１の実施形態と同様にパス構成変更候補を算出する。 Further, the traffic distance information indicates a value obtained by adding 1 to a value obtained by subtracting the shortest route node hop number on the physical topology from the shortest route node hop number on the higher layer path topology between the start and end nodes. For example, since the number of node hops in the upper layer path topology is calculated as 3 from FIG. 10A and the shortest routed node hop number on the physical topology is calculated as 1 from FIG. Become. A product of the traffic band information and traffic distance information calculated in this way is obtained, and a path configuration change candidate is calculated in the same manner as in the first embodiment.
なお、本実施形態は、図１の情報保持部６にて過去のトラヒック情報を保持することなく実施可能である。
This embodiment can be implemented without holding past traffic information in the
また、第１の実施形態で用いたトラヒック帯域情報とトラヒック距離情報、並びに第２の実施形態で用いたトラヒック帯域情報とトラヒック距離情報は任意の組み合わせで実施可能である。例えば、トラヒック帯域情報として各ノードで終端される上位レイヤパスのトラヒック量の最大値を用い、トラヒック距離情報としてＬＳＰホップ数を用いてもよい。 The traffic band information and traffic distance information used in the first embodiment and the traffic band information and traffic distance information used in the second embodiment can be implemented in any combination. For example, the maximum traffic volume of the upper layer path terminated at each node may be used as traffic band information, and the number of LSP hops may be used as traffic distance information.
以上説明したように、パケットによる転送機能及び複数レイヤのパス管理機能を有するノードによって構成される通信ネットワークの通信経路を決定する通信ネットワーク設計装置において、パケットのトラヒック交流状況の動的な変化に対し、所要設備リソース数を抑えることを目的とした適応的な設計を実施することができる。 As described above, in a communication network design apparatus that determines a communication path of a communication network composed of nodes having a packet transfer function and a multi-layer path management function, Therefore, it is possible to implement an adaptive design for the purpose of reducing the number of required facility resources.
前述した実施形態における通信ネットワーク設計装置１をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
You may make it implement | achieve the communication
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Therefore, additions, omissions, substitutions, and other modifications of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.
各始終点間のトラヒック分布の断続的な変化に対して、通信ネットワークにおける複数のレイヤのパスを、新設パス数を抑え、かつ高い利用効率で設計することが不可欠な用途に適用できる。 In response to intermittent changes in the traffic distribution between the start and end points, it is possible to apply a plurality of layers of paths in a communication network to applications in which it is indispensable to design a new path with a reduced number of paths and high utilization efficiency.
１・・・通信ネットワーク設計装置、２・・・上位パスレイヤ設計部、３・・・下位パスレイヤ設計部、４・・・パス構成変更候補生成部、５・・・トラヒック取得部、６・・・情報保持部、７・・・トラヒック予測部、８・・・設計実施部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上位レイヤパストポロジ情報、下位レイヤパストポロジ情報及びトラヒック情報を記憶する情報保持部と、
前記通信ネットワークの各ノード間のトラヒック情報を取得して、前記情報保持部に記憶するトラヒック取得部と、
各ノード間トラヒックの変動に対応して構成変更すべき上位レイヤパスおよび下位レイヤパスの箇所および順序を算出することにより通信ネットワーク設計を実施する設計実施部とを備え、
前記設計実施部は、
前記トラヒック情報を参照して、トラヒックの変化に応じて現状の上位レイヤトポロジ情報に対して変更を加えるべき箇所をリストアップしたパス構成変更候補を生成するパス構成変更候補生成部と、
前記パス構成変更候補及び前記トラヒック情報から上位パスレイヤを設計して前記上位レイヤパストポロジ情報を前記情報保持部に記憶する上位パスレイヤ設計部と、
前記上位レイヤパストポロジ情報から下位パスレイヤを設計して前記下位レイヤパストポロジ情報を前記情報保持部に記憶する下位パスレイヤ設計部と
を備え、
前記情報保持部は、過去の設計実施時のトラヒック情報であるトラヒック過去情報をさらに記憶し、
前記パス構成変更候補生成部は、
各ノード間に対して、前記トラヒック情報と前記トラヒック過去情報との差によって算出されるトラヒック帯域情報と、始終点ノード間の下位レイヤパストポロジ上の最短距離または最短経由ノードホップ数から導かれるトラヒック距離情報との積算値について、前記積算値の絶対値を降順に並び替えたものによって前記上位レイヤパスの構成変更順序を定めることにより、前記パス構成変更候補を生成する、
ことを特徴とする通信ネットワーク設計装置。 A communication network design apparatus for designing a communication network configured by a node having a function of accommodating a packet transfer function by a path and a link connecting the nodes,
An information holding unit for storing upper layer path topology information, lower layer path topology information, and traffic information;
A traffic acquisition unit that acquires traffic information between each node of the communication network and stores the traffic information in the information holding unit;
A design execution unit that performs communication network design by calculating the location and order of the upper layer path and the lower layer path that should be reconfigured in response to traffic fluctuations between the nodes;
The design execution unit
A path configuration change candidate generation unit that generates a path configuration change candidate that lists locations where changes should be made to the current upper layer topology information according to a change in traffic with reference to the traffic information;
An upper path layer design unit that designs an upper path layer from the path configuration change candidate and the traffic information and stores the upper layer path topology information in the information holding unit;
A lower path layer design unit that designs a lower path layer from the upper layer path topology information and stores the lower layer path topology information in the information holding unit ;
The information holding unit further stores traffic past information that is traffic information at the time of past design implementation,
The path configuration change candidate generation unit
For each node, the traffic bandwidth information calculated by the difference between the traffic information and the traffic past information, and the traffic derived from the shortest distance on the lower layer path topology between the start and end nodes or the shortest number of routed node hops For the integrated value with the distance information, the path configuration change candidate is generated by determining the configuration change order of the upper layer path by rearranging the absolute value of the integrated value in descending order.
A communication network design apparatus.
各ノードが隣接する上位レイヤパスにて収容されているトラヒック帯域から算出されることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク設計装置。 The traffic band information is:
The communication network design apparatus according to claim 1 , wherein each node is calculated from a traffic band accommodated in an adjacent upper layer path.
前記トラヒック情報を当該トラヒック予測手段により取得したトラヒック予測情報で代替することを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク設計装置。 It further includes a traffic prediction means for predicting the future traffic exchange situation,
2. The communication network design apparatus according to claim 1, wherein the traffic information is replaced with traffic prediction information acquired by the traffic prediction means.
前記通信ネットワーク内の下位レイヤへのトラヒック収容状況に基づき、前記下位レイヤパスのうち少なくとも１つの下位レイヤパスに収容されるトラヒックが、予め定めた下位レイヤパス収容閾値を超えたことを契機として前記通信ネットワーク設計を実施することを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク設計装置。 The design execution unit
The communication network design is triggered when traffic accommodated in at least one lower layer path among the lower layer paths exceeds a predetermined lower layer path accommodation threshold based on traffic accommodation status in lower layers in the communication network. The communication network design apparatus according to claim 1, wherein:
前記通信ネットワークの各ノード間のトラヒック情報を取得して、前記情報保持部に記憶するトラヒック取得ステップと、
前記トラヒック情報を参照して、トラヒックの変化に応じて現状の上位レイヤトポロジ情報に対して変更を加えるべき箇所をリストアップしたパス構成変更候補を生成するパス構成変更候補生成ステップと、
前記パス構成変更候補及び前記トラヒック情報から上位パスレイヤを設計して前記上位レイヤパストポロジ情報を前記情報保持部に記憶する上位パスレイヤ設計ステップと、
前記上位レイヤパストポロジ情報から下位パスレイヤを設計して前記下位レイヤパストポロジ情報を前記情報保持部に記憶する下位パスレイヤ設計ステップと、
を有し、
前記情報保持部は、過去の設計実施時のトラヒック情報であるトラヒック過去情報をさらに記憶し、
前記パス構成変更候補生成ステップでは、
各ノード間に対して、前記トラヒック情報と前記トラヒック過去情報との差によって算出されるトラヒック帯域情報と、始終点ノード間の下位レイヤパストポロジ上の最短距離または最短経由ノードホップ数から導かれるトラヒック距離情報との積算値について、前記積算値の絶対値を降順に並び替えたものによって上位レイヤパスの構成変更順序を定めることにより、前記パス構成変更候補を生成する、
ことを特徴とする通信ネットワーク設計方法。 Communication comprising an information holding unit for storing upper layer path topology information, lower layer path topology information, and traffic information, and a node having a function of accommodating a packet transfer function by a path and a link connecting the nodes A communication network design method performed by a communication network design apparatus for designing a network,
A traffic acquisition step of acquiring traffic information between each node of the communication network and storing it in the information holding unit;
A path configuration change candidate generation step for generating a path configuration change candidate that lists locations where changes should be made to the current upper layer topology information according to a change in traffic with reference to the traffic information;
An upper path layer design step of designing an upper path layer from the path configuration change candidate and the traffic information and storing the upper layer path topology information in the information holding unit;
A lower path layer design step of designing a lower path layer from the upper layer path topology information and storing the lower layer path topology information in the information holding unit ;
I have a,
The information holding unit further stores traffic past information that is traffic information at the time of past design implementation,
In the path configuration change candidate generation step,
For each node, the traffic bandwidth information calculated by the difference between the traffic information and the traffic past information, and the traffic derived from the shortest distance on the lower layer path topology between the start and end nodes or the shortest number of routed node hops For the integrated value with the distance information, the path configuration change candidate is generated by determining the configuration change order of the upper layer path by rearranging the absolute value of the integrated value in descending order.
A communication network design method characterized by the above.
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