JP6530345B2 - Network controller - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク制御装置に関する。   The present invention relates to a network control device.

インターネットをはじめとするデータトラヒックが急増している。これを支える通信ネットワークには、多量のトラヒックを処理し、通信を行うため、大容量のネットワーク装置及び大容量通信方式が必要となる。ＩＰやイーサネット（登録商標）などのネットワークに、その通信路として用いられるＳＯＮＥＴもしくはＳＤＨ等の通信方式は、通信路の始点と終点との間に、パスを固定的に設定する方式である。パスは時分割多重されたタイムスロットを指定することによって設定され、一度パスを設定すると、ネットワーク内では常に一定の通信容量が確保される。近年、波長分割多重（ＷＤＭ）技術を用いた大容量通信路を提供する技術もあるが、ＳＤＨやＳＯＮＥＴと同様に、通信路の容量は固定的である。   Data traffic including the Internet is rapidly increasing. A communication network that supports this requires a large-capacity network device and a large-capacity communication system in order to process and communicate a large amount of traffic. A communication method such as SONET or SDH used as a communication path for a network such as IP or Ethernet (registered trademark) is a method for fixedly setting a path between a start point and an end point of the communication path. Paths are set by specifying time-division multiplexed time slots, and once a path is set, a fixed communication capacity is always secured in the network. In recent years, there is also a technology for providing a large capacity communication path using wavelength division multiplexing (WDM) technology, but the capacity of the communication path is fixed as in SDH and SONET.

昨今、次世代モバイル通信技術として５Ｇモバイル通信の検討が進められており、５Ｇモバイル通信の普及により、通信ネットワークで伝送されるデータトラヒックの大部分がモバイルトラヒックとなることが予想されている。５Ｇモバイル通信では、様々なサービスレベルを有するアプリケーションに対応したデータトラヒックが伝送されることが考えられ、それらのデータトラヒックを伝送するためのトランスポートネットワークが必要となる。単一のトランスポートネットワーク上に、サービスレベルに対応する複数のネットワークスライスを構成し、それぞれのネットワークスライスにトランスポートネットワークの物理的なパスリソースを動的に割り当てることにより、効率的なトランスポートネットワークの構築を実現する方式が検討されている。ネットワークスライスは、トランスポートネットワーク上における論理ネットワークである。特に、各ネットワークスライスで伝送されるデータトラヒック量の変動を考慮した、動的なパスリソース割り当てが提案されている（非特許文献１、２）。ここで、パスリソースとは、例えば波長パスの提供を実現するトランスポンダ（中継器）などを指す。以下、ネットワークスライスを単に「スライス」という。   Recently, 5G mobile communication is under consideration as a next-generation mobile communication technology, and it is expected that most of data traffic transmitted through the communication network will be mobile traffic due to the spread of 5G mobile communication. In 5G mobile communication, it is considered that data traffic corresponding to applications having various service levels is transmitted, and a transport network for transmitting the data traffic is required. Efficient transport network by configuring multiple network slices corresponding to service level on a single transport network and dynamically allocating physical path resources of transport network to each network slice A method to realize the construction of is being considered. A network slice is a logical network on a transport network. In particular, dynamic path resource allocation has been proposed in consideration of fluctuations in the amount of data traffic transmitted in each network slice (Non-Patent Documents 1 and 2). Here, the path resource refers to, for example, a transponder (relayer) that realizes provision of a wavelength path. Hereinafter, the network slice is simply referred to as "slice".

S. Yamamoto, et al., "Theoretical and Experimental Study of Statistical-Decision Method for Link-Capacity Adjustment," Journal of Lightwave Technology, vol.25, no. 9, pp.2864-2873, 2007S. Yamamoto, et al., "Theoretical and Experimental Study on Statistical-Decision Methods for Link-Capacity Adjustment," Journal of Lightwave Technology, vol. 25, no. 9, pp. 2864-2873, 2007 S. Yamamoto, et al., "Traffic Driven Path Capacity Adjustment Utilizing Adaptive Digital Filter," Proceedings of ECOC2007, pp.754-755, 2007S. Yamamoto, et al., "Traffic Driven Path Capacity Adjustment Utilizing Adaptive Digital Filter," Proceedings of ECOC 2007, pp.754-755, 2007

各スライスで伝送されるデータトラヒック量の変動を考慮し、各スライスに対して動的にパスリソースの割り当てを行う技術は、パスリソースの効率的な利用の観点では非常に有用である。一方で、各スライスには異なるサービスレベルが要求されるため、各スライスに割り当てられるパスリソース数が動的に変動する環境下においても、各スライスに求められる所望のサービスレベルを維持し続けることが必須となる。   A technique for dynamically assigning path resources to each slice in consideration of fluctuations in the amount of data traffic transmitted in each slice is very useful in terms of efficient use of path resources. On the other hand, since different service levels are required for each slice, the desired service level required for each slice can be maintained even in an environment where the number of path resources allocated to each slice dynamically changes. It is essential.

各スライスに求められるサービスレベルの指標として、帯域、遅延、信頼性などが挙げられる。例えば、帯域を指標とする場合、スライスが収容するデータトラヒックの８０％は、そのスライスが提供するパスで帯域が保証され、データトラヒックの残りの２０％は他のスライスと共用のパスで帯域が保証されるといったサービスレベルが上げられる。また、遅延を指標とする場合、そのスライスを通過することによる最大遅延は１ｍｓ以下であるといったサービスレベルが考えられる。   Bandwidth, delay, reliability, etc. can be mentioned as indicators of the service level required for each slice. For example, if bandwidth is used as an index, 80% of the data traffic that a slice accommodates is guaranteed bandwidth on the path provided by that slice, and the remaining 20% of the data traffic is bandwidth shared on the path shared with other slices. Service levels such as guarantee are raised. In addition, when the delay is used as an indicator, a service level may be considered in which the maximum delay by passing the slice is 1 ms or less.

サービスレベルの指標として特に重要な指標には、スライスの信頼性が挙げられる。例えば、通信システムとしての障害発生率が低いスライスは、信頼性が高いスライスであるといえる。スライスの信頼性は、そのスライスで稼働しているパスリソース数や、そのスライスが利用可能な予備のパスリソース数に依存する。例えば、稼働しているパスリソース数が多ければ多いほど、通信システムとして障害が発生する可能性が高くなるため、そのスライスの信頼性は低くなる。一方で、そのスライスが利用可能な予備のパスリソース数が多ければ多いほど、稼働中のパスリソースに障害が発生したとしても、予備のパスリソースを用いて障害を復旧することができるため、そのスライスの信頼性は高くなる。   A particularly important indicator of service level is the reliability of the slice. For example, a slice with a low failure rate as a communication system can be said to be a slice with high reliability. The reliability of a slice depends on the number of path resources operating in the slice and the number of spare path resources available to the slice. For example, the greater the number of path resources in operation, the higher the possibility of failure in the communication system, and the lower the reliability of the slice. On the other hand, as the number of spare path resources available to the slice increases, the fault can be recovered using the spare path resource even if a fault occurs in the operating path resource. The slice is more reliable.

したがって、各スライスに割り当てられるパスリソース数（すなわち、スライスで稼働するパスリソース数）及び予備のパスリソース数が動的に変動する環境下では、各スライスの信頼性も動的に変動してしまうため、所望の信頼性を維持し続けることが困難になる場合があった。   Therefore, under an environment where the number of path resources allocated to each slice (that is, the number of path resources operating in a slice) and the number of spare path resources dynamically change, the reliability of each slice also changes dynamically. Therefore, it may be difficult to keep maintaining the desired reliability.

前述の事情に鑑み、本発明は、ネットワークにおいて形成されるネットワークスライスの信頼性の維持を容易にすることができるネットワーク制御装置を提供することを目的とする。   In view of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to provide a network control apparatus capable of facilitating the maintenance of the reliability of a network slice formed in a network.

本発明の一態様は、複数のノードと前記ノード間に設けられたリンクとを備え、異なるサービスレベルに対応する複数のネットワークスライスを含むトランスポートネットワークに用いられるネットワーク制御装置であって、前記トランスポートネットワークにおけるデータトラヒック量の推移を示す履歴情報と、前記トランスポートネットワークが形成されている地域における気温及び天気を示す環境情報とに基づいて、前記ネットワークスライスにおける前記ノード間のパスで伝送されるデータトラヒック量の推移を予測するトラヒック変動予測部と、前記トラヒック変動予測部により予測されたデータトラヒック量の推移と、前記ネットワークスライスに使用されるパスを構成する現用パスリソースに不足又は障害が生じた際に用いられる共用予備パスリソースであって前記ノードごとに備えられる共用予備パスリソースの数とに基づいて、前記ネットワークスライスそれぞれで使用されるパスリソース数の推移と前記ノードごとの共用予備パスリソース数の推移とを算出するリソース数算出部と、前記リソース数算出部により算出された前記ネットワークスライスそれぞれで使用されるパスリソース数の推移と前記ノードごとの共用予備パスリソース数の推移とに基づいて、前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性の推移を算出する信頼性算出部と、前記信頼性算出部により算出された前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性の推移に基づいて、前記ネットワークスライスそれぞれに要求される所望の信頼性以上の信頼性を維持するために必要な共用予備パスリソース数の変更量を共用予備パスリソース供給数として前記ノードごとに算出する予備リソース供給数算出部と、を備える、ネットワーク制御装置である。   One embodiment of the present invention is a network control device for use in a transport network, comprising a plurality of nodes and a link provided between the nodes, and including a plurality of network slices corresponding to different service levels, wherein the network control device It is transmitted on the path between the nodes in the network slice based on history information indicating transition of data traffic volume in the port network and environmental information indicating temperature and weather in the area where the transport network is formed. A traffic fluctuation prediction unit that predicts the transition of the data traffic volume, transition of the data traffic volume predicted by the traffic fluctuation prediction unit, and a shortage or failure in the current path resources constituting the path used for the network slice Used when Transition of the number of path resources used in each of the network slices and transition of the number of shared protection path resources for each of the nodes based on the number of shared protection path resources provided for each of the nodes. Based on the transition of the number of path resources used in each of the network slices and the transition of the number of shared spare path resources for each node, calculated by the resource number calculation unit. Desired reliability required for each of the network slices based on the transition of the reliability of each of the network slices calculated by the reliability calculation unit for calculating the transition of the reliability of each of the network slices Spare path resources required to maintain reliability Comprising a backup resource supply number calculating unit for calculating for each said node a scan speed of change amount as a shared protection path resource supply number, and a network controller.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記トランスポートネットワーク上の前記ノードの数と前記ネットワークスライスの数とをそれぞれＮ、Ｍとし、時刻ｔにおける、ｎ番目の前記ノードに備えられるｍ番目の前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数をＲ＿ｍｎ（ｔ）とし、前記予備リソース供給数算出部により算出されるｎ番目の前記ノードにおける共用予備パスリソース数をＲ＿ｎ（ｔ）とし、前記リソース数算出部により算出されるｎ番目の前記ノードにおける共用予備パスリソース数をＲ’＿ｎ（ｔ）とし、時刻ｔ＝０におけるｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数をΔＲ＿ｎ（０）とし、ｍ番目の前記ネットワークスライスの信頼性をＡ＿ｍ（ｔ）とし、ｍ番目の前記ネットワークスライスに要求される所望の信頼性をＡ’＿ｍとし、信頼性Ａ’＿ｍはＡ’＿ｉ＞Ａ’＿ｉ＋１，（ｉ＝１，２，…，Ｍ−１）を満たし、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）が決定されてから前記ノードそれぞれにおいて共用予備パスリソース数が変更されるまでのリードタイムをＴ＿Ｌとし、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出する周期をＴ＿Ｊとし、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出する際に用いるｍ番目の前記ネットワークスライスに対する評価関数であって信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）と所望の信頼性Ａ’＿ｍとの差に基づいた評価関数をＥ＿ｍとする場合において、前記トラヒック変動予測部は、前記履歴情報と前記環境情報とに基づいて、現時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊまでの予測期間の各時刻において、前記ネットワークスライスそれぞれの各パスにおいて伝送されるデータトラヒック量の推移を予測し、前記リソース数算出部は、前記トラヒック変動予測部により算出されたデータトラヒック量の推移に基づいて、現用パスリソース数Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と共用予備パスリソース数Ｒ’＿ｎ（ｔ）とを算出し、前記リソース数算出部は、算出した共用予備パスリソース数Ｒ’＿ｎ（ｔ）と、過去に算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎとに基づいて、前記予測期間における共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を算出し、前記信頼性算出部は、前記予測期間における現用パスリソース数Ｒ＿ｍｎ（ｔ）及び共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）に基づいて、信頼性Ａ＿ｍを前記ネットワークスライスごとに算出し、前記予備リソース供給数算出部は、前記ノードそれぞれにおける共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を０とした場合における評価関数Ｅ＿ｍの値を前記ネットワークスライスごとに算出し、算出した評価関数Ｅ＿ｍの値をＥ’＿ｍとし、前記予備リソース供給数算出部は、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を更新するごとに算出する評価関数Ｅ＿ｍとＥ’＿ｍとの差分に基づいて、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出する。   Further, according to one aspect of the present invention, in the above-described network control apparatus, the number of nodes on the transport network and the number of network slices are N and M, respectively, and the nth node at time t. Let the number of current path resources for the mth network slice provided be R_mn (t), and let the number of shared spare path resources in the nth node calculated by the number of spare resource supplies calculation unit be R_n (t). Assuming that the number of shared protection path resources in the nth node calculated by the resource number calculation unit is R′_n (t), the number of shared protection path resource supplies of the nth node at time t = 0 ΔR_n (0 The reliability of the m th network slice as A_m (t), and the m th net Let A'_m be the desired reliability required for the slice, and the reliability A'_m satisfies A'_i> A'_i + 1, (i = 1, 2,..., M-1), and shared spare path resource supply The lead time until the number of shared protection path resources is changed in each of the nodes after the number ΔR_n (0) is determined is T_L, and the period for calculating the number of shared protection path resource supplies ΔR_n (0) is T_J, shared It is an evaluation function for the m-th network slice used when calculating the spare path resource supply number ΔR_n (0), and the evaluation function based on the difference between the reliability A_m (t) and the desired reliability A′_m In the case of E_m, the traffic fluctuation prediction unit predicts from the current time t = 0 to the time t = T_L + T_J based on the history information and the environment information. The transition of the amount of data traffic transmitted in each path of each of the network slices is predicted at each time of the period, and the number-of-resources calculating unit is based on the transition of the data traffic amount calculated by the traffic fluctuation prediction unit. The number of working path resources R_mn (t) and the number of shared protection path resources R′_n (t) are calculated, and the resource number calculation unit calculates the number of shared protection path resources R′_n (t) calculated in the past The number of shared protection path resources R_n (t) in the prediction period is calculated based on the calculated number of shared protection path resource supplies ΔR_n, and the reliability calculation unit calculates the number of current path resources R_mn (t in the prediction period). Reliability A_m is calculated for each network slice based on the number of shared spare path resources R_n (t) The spare resource supply number calculation unit calculates, for each of the network slices, the value of the evaluation function E_m when the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) at each of the nodes is 0, and the calculated evaluation function E_m Assuming that the value is E′_m, the spare resource supply number calculation unit calculates the evaluation function E_m based on the difference between the evaluation function E_m and E′_m calculated each time the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) is updated. The number of shared protection path resource supplies ΔR_n (0) that minimizes the value of is calculated.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、評価関数Ｅ＿ｍは式（Ａ）で与えられ、

前記予備リソース供給数算出部は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出において、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の現在の値を用いて評価関数Ｅ＿ｍを算出して得られた値を基準値とし、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる差分値を前記ノードごとに算出し、算出した差分値の中で最小の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行う供給数更新処理を、前記ノードごとに算出する差分値のすべてが０又は正の値になるまで繰り返し行い、前記供給数更新処理の繰り返しをすべての前記ネットワークスライスに対して行うことにより、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出し、算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）は、前記リソース数算出部が共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を次回算出する際に用いられる。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-mentioned network control device, the evaluation function E_m is given by Formula (A),

The spare resource supply number calculation unit uses the current value of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) in the calculation of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m. Using the value obtained by calculating the function E_m as a reference value, the reference value is calculated from the value of the evaluation function E_m when the value of the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) of the nth node is increased by 1. When the difference value obtained by subtraction is calculated for each of the nodes, and the minimum value among the calculated difference values is calculated, the number of supplies is increased so as to increase the value of ΔR_n (0) by 1 The update process is repeated until all of the difference values calculated for each of the nodes become 0 or a positive value, and the supply number update process is repeated for all the network slices. The shared spare path resource supply number ΔR_n (0) that minimizes the value of the valence function E_m is calculated, and the calculated shared spare path resource supply number ΔR_n (0) It is used when calculating (t) next time.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、評価関数Ｅ＿ｍは式（Ａ）で与えられ、

前記予備リソース供給数算出部は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出において、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）を前記ノードごとに算出し、算出した信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）の中で最大の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行う第１の供給数更新処理を、前記予測期間における信頼性Ａ＿ｍ（ｔ），（Ｔ＿Ｌ＜ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）の中で最小の値Ａ＿ｍ（Ｔ）がＡ’＿ｍ以上になるまで繰り返し行い、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の現在の値を用いて評価関数Ｅ＿ｍを算出して得られた値を基準値とし、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる差分値を前記ノードごとに算出し、算出した差分値の中で最小の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行う第２の供給数更新処理を、前記ノードごとに算出する差分値のすべてが０又は正の値になるまで繰り返し行い、前記第１の供給数更新処理の繰り返しと、前記第２の供給数更新処理の繰り返しとをすべての前記ネットワークスライスに対して行うことにより、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出し、算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）は、前記リソース数算出部が共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を次回算出する際に用いられる。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-mentioned network control device, the evaluation function E_m is given by Formula (A),

The spare resource supply number calculation unit calculates the value of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) of the nth node in the calculation of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m. The reliability A_m (T) at the time of incrementing by 1 is calculated for each node, and the maximum value among the calculated reliability A_m (T) is calculated. In the first number-of-supply update processing for updating to increase the value by 1, the minimum value A_m (T) of the reliability A_m (t) and (T_L <t <T_L + T_J) in the prediction period is A′_m or more The process is repeated until the following condition is satisfied, and the value obtained by calculating the evaluation function E_m using the current value of the shared spare path resource number ΔR_n (0) is used as a reference value, and the shared spare path resource supplied for the nth node Number ΔR The difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when the value of n (0) is increased by 1 is calculated for each node, and the minimum value among the calculated difference values is calculated. In the second supply number update process, updating is performed to increase the value of ΔR_n (0) whose value is increased by 1 at the same time, until all the difference values calculated for each of the nodes become 0 or a positive value. A shared protection path for minimizing the value of the evaluation function E_m by repeating the first supply number update process and the second supply number update process for all the network slices The resource supply number ΔR_n (0) is calculated, and the calculated shared protection path resource supply number ΔR_n (0) is used when the resource number calculation unit next calculates the shared protection path resource number R_n (t).

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、評価関数Ｅ＿ｍは式（Ａ）で与えられ、

前記予備リソース供給数算出部１４は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出において、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の現在の値を用いて評価関数Ｅ＿ｍを算出して得られた値を基準値とし、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる第１の差分値と、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる第２の差分値とを前記ノードごとに算出し、算出した第１の差分値及び第２の差分値の中で最小の値が第１の差分値のいずれかである場合に最小の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行い、最小の値が第２の差分値のいずれかである場合に最小の値を算出した際に値を減少させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させる更新を行う供給数更新処理を、前記ノードごとに算出する第１の差分値及び第２の差分値のすべてが０又は正の値になるまで繰り返し行い、前記供給数更新処理の繰り返しをすべての前記ネットワークスライスに対して順に行うことにより、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出し、前記供給数更新処理におけるΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させる更新は、減少対象のΔＲ＿ｎ（０）の前記ノードが、前記供給数更新処理の繰り返しが既に完了した前記ネットワークスライスに含まれる場合には行われず、算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）は、前記リソース数算出部が共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を次回算出する際に用いられる。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-mentioned network control device, the evaluation function E_m is given by Formula (A),

The spare resource supply number calculation unit 14 uses the current value of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) in the calculation of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m. Using the value obtained by calculating the evaluation function E_m as a reference value, the reference value is obtained from the value of the evaluation function E_m when the value of the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) of the nth node is increased by 1. And the reference value is subtracted from the value of the evaluation function E_m when the value of the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) of the nth node is decreased by one. And the second difference value obtained by the calculation is calculated for each of the nodes, and the smallest value among the calculated first difference value and the second difference value is minimum if any of the first difference values. Increase the value when calculating the value of Update is performed to increase the value of ΔR_n (0) by 1 and the value is decreased when the minimum value is calculated when the minimum value is any of the second difference values. The supply number updating process for updating to decrease the value by 1 is repeatedly performed until all of the first difference value and the second difference value calculated for each of the nodes become 0 or a positive value, and the supply number updating process Of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) which minimizes the value of the evaluation function E_m by sequentially performing the repetition of the above for all the network slices, and the ΔR_n (0) in the supply number update process is calculated. Update for decreasing the value by 1 is not performed when the node of ΔR_n (0) to be decreased is included in the network slice for which repetition of the supply number update process has already been completed, and the calculated joint Backup path resources supply number ΔR_n (0), the resource number calculating unit is used to calculate the next time a shared spare path resource number R_n (t).

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、評価関数Ｅ＿ｍは式（Ａ）で与えられ、

前記予備リソース供給数算出部は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出において、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）を前記ノードごとに算出し、算出した信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）の中で最大の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行う第１の供給数更新処理を、前記予測期間における信頼性Ａ＿ｍ（ｔ），（Ｔ＿Ｌ＜ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）の中で最小の値Ａ＿ｍ（Ｔ）がＡ’＿ｍ以上になるまで繰り返し行い、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の現在の値を用いて評価関数Ｅ＿ｍを算出して得られた値を基準値とし、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる第１の差分値と、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる第２の差分値とを前記ノードごとに算出し、算出した第１の差分値及び第２の差分値の中で最小の値が第１の差分値のいずれかである場合に最小の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行い、最小の値が第２の差分値のいずれかである場合に最小の値を算出した際に値を減少させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させる更新を行う第２の供給数更新処理を、前前記ノードごとに算出する第１の差分値及び第２の差分値のすべてが０又は正の値になるまで繰り返し行い、前記第１の供給数更新処理の繰り返しと、前記第２の供給数更新処理の繰り返しとをすべての前記ネットワークスライスに対して順に行うことにより、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出し、前記第２の供給数更新処理におけるΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させる更新は、減少対象のΔＲ＿ｎ（０）の前記ノードが、前記第２の供給数更新処理の繰り返しの完了した前記ネットワークスライスに含まれる場合と、減少対象のΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させると所望の信頼性Ａ’＿ｍ未満になる場合とには行われず、算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）は、前記リソース数算出部が共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を次回算出する際に用いられる。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-mentioned network control device, the evaluation function E_m is given by Formula (A),

The spare resource supply number calculation unit calculates the value of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) of the nth node in the calculation of the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m. The reliability A_m (T) at the time of incrementing by 1 is calculated for each node, and the maximum value among the calculated reliability A_m (T) is calculated. In the first number-of-supply update processing for updating to increase the value by 1, the minimum value A_m (T) of the reliability A_m (t) and (T_L <t <T_L + T_J) in the prediction period is A′_m or more The process is repeated until the following condition is satisfied, and the value obtained by calculating the evaluation function E_m using the current value of the shared spare path resource number ΔR_n (0) is used as a reference value, and the shared spare path resource supplied for the nth node Number ΔR The first difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when the value of n (0) is increased by 1, and the shared spare path resource supply number n of the n-th node ΔR_n (0 The second difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when the value of) is decreased by 1 is calculated for each of the nodes, and the calculated first difference value and the second difference value are calculated. When the minimum value among the difference values is any of the first difference values, the value of ΔR_n (0), which is increased when the minimum value is calculated, is updated to increase the value of 1 and the minimum value In the second supply number updating process, the value of ΔR_n (0) is decreased by 1 when the minimum value is calculated when the value is any of the second difference values. If all of the first difference value and the second difference value calculated for each of the nodes become 0 or a positive value. Is performed repeatedly, and the value of the evaluation function E_m is minimized by sequentially performing the repetition of the first supply number update process and the repetition of the second supply number update process on all the network slices. In the update for reducing the value of ΔR_n (0) by 1 in the second supply number update process by calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n (0), the node of ΔR_n (0) to be decreased is This is not performed when it is included in the network slice which has been repeatedly subjected to the process of updating the number of supplies of 2, and when the value of ΔR_n (0) to be decreased is reduced by 1 less than the desired reliability A′_m. The calculated shared protection path resource supply number ΔR_n (0) is used when the resource number calculation unit next calculates the shared protection path resource number R_n (t).

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記トランスポートネットワークにおいて実際に、ｎ番目の前記ノードに備えられるｍ番目の前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数Ｓ＿ｍｎ（ｔ）とｎ番目の前記ノードにおける共用予備パスリソース数Ｓ＿ｎ（ｔ）とを前記トランスポートネットワークから取得し、取得した前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数Ｓ＿ｍｎ（ｔ）及び共用予備パスリソース数Ｓ＿ｎ（ｔ）を用いて、信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）同様の手法で信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を算出する信頼性モニタ部、を更に備え、前記予備リソース供給数算出部は、前記信頼性モニタ部により算出される信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）に代えて用い、評価関数Ｅ＿ｍには式（Ａ）に代えて式（Ｂ）が用いられ、前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）は式（Ｃ）を満たし、式（Ｃ）におけるσｍは式（Ｄ）で与えられ、式（Ｄ）におけるＰは式（Ｅ）を満たす自然数であり、式（Ｂ）及び式（Ｃ）におけるαは予め定められた値である。

Further, according to one aspect of the present invention, in the network control apparatus described above, the number of working path resources S_mn (t) and n for the mth network slice provided in the nth node in the transport network is actually Obtaining the number S_n (t) of shared protection path resources at the node and the number S_mn (t) of current path resources for the network slice and the number S_n (t) of shared protection paths obtained for the network slice The reliability monitoring unit further calculates the reliability B_m (t) using the same method as the reliability A_m (t), and the spare resource supply number calculation unit calculates the reliability calculated by the reliability monitoring unit. Property B_m (t) is used in place of reliability A_m (t), and evaluation function E_m is substituted for equation (A) (B) is used, the reliability A_m (t) of each of the network slices satisfies the equation (C), σ m in the equation (C) is given by the equation (D), and P in the equation (D) is the equation (D) E is a natural number satisfying the condition E, and α in the equations (B) and (C) is a predetermined value.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記トランスポートネットワークにおいて実際に、ｎ番目の前記ノードに備えられるｍ番目の前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数Ｓ＿ｍｎ（ｔ）とｎ番目の前記ノードにおける共用予備パスリソース数Ｓ＿ｎ（ｔ）とを前記トランスポートネットワークから取得し、取得した前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数Ｓ＿ｍｎ（ｔ）及び共用予備パスリソース数Ｓ＿ｎ（ｔ）を用いて、信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）同様の手法で信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を算出する信頼性モニタ部、を更に備え、前記予備リソース供給数算出部は、前記信頼性モニタ部により算出される信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）に代えて用い、評価関数Ｅ＿ｍには式（Ａ）に代えて式（Ｂ）が用いられ、前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）は式（Ｃ）を満たし、式（Ｃ）におけるσｍは式（Ｄ）で与えられ、式（Ｄ）におけるＰは式（Ｅ）を満たす自然数であり、式（Ｂ）及び式（Ｃ）におけるαは予め定められた値である。

Further, according to one aspect of the present invention, in the network control apparatus described above, the number of working path resources S_mn (t) and n for the mth network slice provided in the nth node in the transport network is actually Obtaining the number S_n (t) of shared protection path resources at the node and the number S_mn (t) of current path resources for the network slice and the number S_n (t) of shared protection paths obtained for the network slice The reliability monitoring unit further calculates the reliability B_m (t) using the same method as the reliability A_m (t), and the spare resource supply number calculation unit calculates the reliability calculated by the reliability monitoring unit. Property B_m (t) is used in place of reliability A_m (t), and evaluation function E_m is substituted for equation (A) (B) is used, the reliability A_m (t) of each of the network slices satisfies the equation (C), σ m in the equation (C) is given by the equation (D), and P in the equation (D) is the equation (D) E is a natural number satisfying the condition E, and α in the equations (B) and (C) is a predetermined value.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、ｍ番目の前記ネットワークスライスの信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）は、Ａ＿ｍ（ｔ）＝１／Ｆ＿ｍ（ｔ）で与えられ、Ｆ＿ｍ（ｔ）は、単位時間あたりにｍ番目の前記ネットワークスライスに障害が発生する確率であり、式（Ｆ）で与えられ、

式（Ｆ）におけるＦ＿ｍｎは、単位時間あたりにｎ番目の前記ノードにおけるｍ番目の前記ネットワークスライスに障害が発生する確率であり、式（Ｇ）で与えられ、

式（Ｇ）におけるｆ＿Ｔは単位時間あたりのパスリソースの故障率である。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-described network control device, the reliability A_m (t) of the m-th network slice is given by A_m (t) = 1 / F_m (t), F_m (t) Is the probability of failure of the mth network slice per unit time, given by equation (F)

F_mn in equation (F) is a probability that a failure occurs in the m-th network slice at the n-th node per unit time, and is given by equation (G).

F_T in Formula (G) is a failure rate of the path resource per unit time.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記予備リソース供給数算出部は、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を、式（Ｈ）に基づいて前記ノードごとに算出し、

式（Ｈ）におけるμは予め定められた値であり、δ＿ｉｎはクロネッカーのδであり、ｆ＿Ｔは単位時間あたりのパスリソースの故障率である。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-mentioned network control device, the spare resource supply number calculation unit calculates the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) for each of the nodes based on Formula (H). ,

In equation (H), μ is a predetermined value, δ_in is Kronecker δ, and f_T is a failure rate of path resources per unit time.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記トランスポートネットワークは、レイヤ内で生じるパスリソース数の変動が他のレイヤに影響しない複数のレイヤから構成されており、前記予備リソース供給数算出部は、前記ノードそれぞれの前記共用予備パスリソース供給数を前記レイヤごとに算出する。   Further, according to one aspect of the present invention, in the above-mentioned network control device, the transport network is composed of a plurality of layers in which a change in the number of path resources occurring in a layer does not affect other layers. The number-of-supply calculating unit calculates, for each of the layers, the number of shared protection path resource supplies of each of the nodes.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記トランスポートネットワークは、レイヤ内で生じるパスリソース数の変動が他のレイヤに影響する複数のレイヤから構成されており、前記信頼性算出部は、前記レイヤ間の依存の度合いを反映させて前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性の推移を算出し、前記予備リソース供給数算出部は、前記ノードそれぞれにおける各前記レイヤの前記共用予備パスリソース供給数を算出する。   Further, according to one aspect of the present invention, in the above-described network control device, the transport network is configured of a plurality of layers in which a change in the number of path resources occurring in a layer affects other layers. The calculation unit calculates the transition of reliability of each of the network slices by reflecting the degree of dependency between the layers, and the spare resource supply number calculation unit calculates the shared protection path resource of each of the layers in each of the nodes. Calculate the number of supplies.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記信頼性算出部は、前記ネットワークスライスそれぞれで使用されるパスリソース数の推移と前記ノードごとの共用予備パスリソース数の推移と、前記ネットワークスライスに使用されるパスに収容されるデータフロー数に基づいて、前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性の推移を算出する。   Further, according to one aspect of the present invention, in the above-described network control device, the reliability calculation unit changes the number of path resources used in each of the network slices and the number of shared protection path resources for each node. The transition of the reliability of each of the network slices is calculated based on the number of data flows accommodated in the path used for the network slices.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記ノードは、前記ネットワークスライスそれぞれに対するパスリソースとして割り当て可能な仮想リソースを有し、前記仮想リソースは、前記ネットワークスライス用の現用パスリソース及び前記ノードにおける共用予備パスリソースとして用いられる。   Further, according to one aspect of the present invention, in the above-mentioned network control device, the node has a virtual resource assignable as a path resource for each of the network slices, and the virtual resource is a working path resource for the network slice. And used as a shared protection path resource in the node.

また、本発明の一態様は、上記のネットワーク制御装置において、前記トランスポートネットワーク上における前記ネットワークスライスそれぞれに対して、信頼性に加えて帯域及び遅延のいずれか又は両方が前記ネットワークスライスのサービス指標として規定されている。   Further, according to one aspect of the present invention, in the above-mentioned network control apparatus, for each of the network slices on the transport network, in addition to the reliability, either or both of bandwidth and delay are service indicators of the network slices. As defined.

本発明によれば、ネットワークにおいて形成されるネットワークスライスの信頼性の維持を容易にすることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to easily maintain the reliability of a network slice formed in a network.

第１の実施形態におけるトランスポートネットワーク制御システムの構成例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a transport network control system in a first embodiment. ネットワーク制御装置が制御対象とするトランスポートネットワークの概要を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an overview of a transport network to be controlled by a network control device. ネットワーク制御装置が共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process in which a network control apparatus calculates shared protection path resource supply number (DELTA) R_n. 図３に示した手順Ｓ６における処理を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing processing in step S6 shown in FIG. 3; 第２の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing in procedure S6 in a 2nd embodiment. 第２の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing in procedure S6 in a 2nd embodiment. 第３の実施形態におけるトランスポートネットワーク制御システムの構成例を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of a transport network control system according to a third embodiment. 第５の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing in procedure S6 in a 5th embodiment. 第５の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing in procedure S6 in a 5th embodiment. 第６の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing in procedure S6 in a 6th embodiment. 第６の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing in procedure S6 in a 6th embodiment. 第８の実施形態におけるトランスポートネットワーク制御システムで想定するトランスポートネットワークの構成例を示す図。FIG. 18 is a view showing an example of the configuration of a transport network assumed in the transport network control system in the eighth embodiment. 第１１の実施形態におけるネットワーク制御装置が制御対象とするトランスポートネットワークの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the transport network which the network control apparatus in 11th Embodiment makes control object.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態におけるネットワーク制御装置を説明する。なお、以下の実施形態では、同一の符号を付した構成要素は同様の動作を行うものとして、重複する説明を適宜省略する。   Hereinafter, a network control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, components given the same reference numerals perform similar operations, and redundant description will be omitted as appropriate.

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態におけるトランスポートネットワーク制御システムの構成例を示すブロック図である。トランスポートネットワーク制御システムは、ネットワーク制御装置１と、トランスポートネットワーク２とを備える。ネットワーク制御装置１は、トランスポートネットワーク２上の各スライス（論理ネットワーク）に対して割り当てられるパスリソース数の変動を予測し、予測値に基づいて各スライスの信頼性の推移を算出する。ネットワーク制御装置１は、各スライスの信頼性の推移に基づいて、各スライスにおける所望の信頼性を維持するために必要な共用予備パスリソースの数を、トランスポートネットワーク２を構成する各ノードについて算出する。ここで、共用予備パスリソースとは、各ノードに設置されているパスリソースのうちいずれのスライスにも割り当てられていないパスリソースであって、現用パスリソースに不足又は障害が生じた際に現用パスリソースとして割り当て可能なパスリソースである。ネットワーク制御装置１は、算出した各ノードにおける共用予備パスリソース数を含むリソース変更要求を出力する。ネットワーク制御装置１により得られるリソース変更要求に基づいて、トランスポートネットワーク２の管理者又は運用者は、予備のパスリソース数を確保できるトランスポンダ等の装置を各ノードに増設することにより、各スライスの信頼性を維持することができる。 First Embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a transport network control system in the first embodiment. The transport network control system comprises a network control device 1 and a transport network 2. The network control device 1 predicts the change in the number of path resources allocated to each slice (logical network) on the transport network 2, and calculates the transition of the reliability of each slice based on the predicted value. The network control device 1 calculates the number of shared protection path resources necessary to maintain the desired reliability in each slice for each node constituting the transport network 2 based on the transition of the reliability of each slice Do. Here, the shared protection path resource is a path resource which is not allocated to any slice among the path resources installed in each node, and the active path resource is used or not when the active path resource is insufficient or failure occurs. It is a path resource that can be assigned as a resource. The network control device 1 outputs a resource change request including the calculated number of shared protection path resources in each node. Based on the resource change request obtained by the network control device 1, the administrator or the operator of the transport network 2 adds devices such as transponders capable of securing the number of spare path resources to each node, thereby Reliability can be maintained.

図１に示すように、ネットワーク制御装置１は、トラヒック変動予測部１１と、リソース数算出部１２と、信頼性算出部１３と、予備リソース供給数算出部１４とを備える。   As shown in FIG. 1, the network control device 1 includes a traffic fluctuation prediction unit 11, a resource number calculation unit 12, a reliability calculation unit 13, and a spare resource supply number calculation unit 14.

トラヒック変動予測部１１は、トランスポートネットワーク２における過去のデータトラヒック量の推移を示す履歴情報と、トランスポートネットワーク２が形成されている地域又は領域における気温、天気などの履歴を含む外部環境に関する環境情報とを取得する。トラヒック変動予測部１１は、履歴情報と環境情報とに基づいて、トランスポートネットワーク２上のスライスそれぞれにおける各パスで伝送されるデータトラヒック量の推移を予測する。トラヒック変動予測部１１は、予測したデータトラヒック量の推移をリソース数算出部１２へ出力する。   The traffic fluctuation prediction unit 11 is an environment related to the external environment including history information indicating the transition of the amount of data traffic in the past in the transport network 2 and history of temperature, weather, etc. in the region or region where the transport network 2 is formed. Get information and. The traffic fluctuation prediction unit 11 predicts the transition of the amount of data traffic transmitted through each path in each slice on the transport network 2 based on the history information and the environment information. The traffic fluctuation prediction unit 11 outputs the transition of the predicted data traffic volume to the resource number calculation unit 12.

リソース数算出部１２は、トラヒック変動予測部１１により予測されたデータトラヒック量の推移に基づいて、各スライスに割り当てられるパスリソース数の推移を算出する。データトラヒック量の推移に応じて各スライスに割り当てられる現用パスリソースの数は、トランスポートネットワーク２、スライス又はスライスを用いるアプリケーションのいずれか又はそれらの組み合わせにおいて定められる運用ポリシに基づいて決定される。例えば、運用ポリシとしては、データトラヒック量がパス容量の８０％を超過した場合に新たな現用パスリソースを割り当てるといったポリシが考えられる。リソース数算出部１２は、算出した現用パスリソース数の推移を信頼性算出部１３へ出力する。また、リソース数算出部１２は、現用パスリソース数の推移から共用予備パスリソース数の推移を算出し、現用パスリソース数の推移とともに共用予備パスリソース数推移を信頼性算出部１３へ出力する。   The resource number calculation unit 12 calculates the transition of the number of path resources allocated to each slice, based on the transition of the data traffic volume predicted by the traffic fluctuation prediction unit 11. The number of working path resources allocated to each slice in accordance with the transition of the data traffic volume is determined based on the operation policy defined in the transport network 2, the slice or an application using the slice, or a combination thereof. For example, as the operation policy, a policy may be considered in which a new working path resource is allocated when the data traffic volume exceeds 80% of the path capacity. The resource number calculation unit 12 outputs the calculated transition of the number of current path resources to the reliability calculation unit 13. Further, the resource number calculation unit 12 calculates the transition of the shared protection path resource number from the transition of the current path resource number, and outputs the transition of the shared protection path resource number to the reliability calculation unit 13 together with the transition of the current path resource number.

信頼性算出部１３は、リソース数算出部１２により算出された現用パスリソース数の推移と、各ノードにおける共用予備パスリソース数の推移とに基づいて、各スライスの信頼性の推移を算出する。   The reliability calculation unit 13 calculates the transition of the reliability of each slice based on the transition of the number of current path resources calculated by the resource number calculation unit 12 and the transition of the number of shared protection path resources at each node.

予備リソース供給数算出部１４は、信頼性算出部１３により算出された各スライスの信頼性の推移に基づいて、各スライスに要求される所望の信頼性を維持するために必要となる各ノードにおける共用予備パスリソースの数を算出する。予備リソース供給数算出部１４は、算出した各ノードにおける共用予備パスリソースの数を含むリソース変更要求を出力する。リソース変更要求に応じて、トランスポートネットワーク２の各ノードにおける共用予備パスリソースの配備が行われる。共用予備パスリソースの数が正の値の場合にはノードにおける共用予備パスリソースの増設が行われ、共用予備パスリソースの数が負の値の場合にはノードにおける共用予備パスリソースの減設が行われる。   Based on the transition of the reliability of each slice calculated by the reliability calculation unit 13, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates the required number of nodes required to maintain the desired reliability of each slice. Calculate the number of shared protection path resources. The spare resource supply number calculation unit 14 outputs a resource change request including the calculated number of shared protection path resources in each node. In response to the resource change request, deployment of the shared protection path resource in each node of the transport network 2 is performed. If the number of shared protection path resources is a positive value, the addition of shared protection path resources in the node is performed, and if the number of shared protection path resources is a negative value, the reduction of shared protection path resources in the node is To be done.

スライスの信頼性を示す指標は、定量的に得られる指標であれば任意の指標を用いることができる。以下では、スライスの信頼性の指標として、スライスにおける障害発生率の逆数を用いて説明する。   As the index indicating the slice reliability, any index can be used as long as it is an index that can be obtained quantitatively. The following description will be made using the reciprocal of the failure occurrence rate in the slice as an index of the slice reliability.

図２は、ネットワーク制御装置１が制御対象とするトランスポートネットワーク２の概要を示す図である。トランスポートネットワーク２は、Ｎ台のノードで構成されており、ノード間に通信リンクが確立されている。トランスポートネットワーク２上に構成されるスライス数をＭとする。各ノードには、各スライス用に稼動している現用パスリソースと、各スライス共用の共用予備パスリソースとが備えられる。ノードｎに備えられたスライスｍ用の現用パスリソースの数をＲ＿ｍｎとし、ノードｎに備えられた共用予備パスリソースの数をＲ＿ｎとする。ここで、ｍ＝１，２，…，Ｍ、ｎ＝１，２，…，Ｎである。また、Ｒ＿ｎなどの表記における「＿（アンダースコア）」は、ｎが変数Ｒの添字であることを示す。   FIG. 2 is a diagram showing an outline of a transport network 2 to be controlled by the network control device 1. The transport network 2 is composed of N nodes, and communication links are established between the nodes. Let M be the number of slices configured on the transport network 2. Each node is provided with a working path resource operating for each slice and a shared protection path resource shared by each slice. The number of working path resources for slice m provided in node n is R_mn, and the number of shared protection path resources provided in node n is R_n. Here, m = 1, 2,..., M and n = 1, 2,. Also, “_ (underscore)” in the notation such as R_n indicates that n is a subscript of the variable R.

また、スライスｍの信頼性をＡ＿ｍとする。スライスｍの信頼性は、一般にスライスｍ用の現用パスリソース数｛Ｒ＿ｍ１，Ｒ＿ｍ２，…，Ｒ＿ｍＮ｝と、共用予備パスリソース数｛Ｒ＿１，Ｒ＿２，…，Ｒ＿Ｎ｝とに依存するため、それぞれを引数としてＡ＿ｍ（（Ｒ＿ｍ１，Ｒ＿ｍ２，…，Ｒ＿ｍＮ），（Ｒ＿１，Ｒ＿２，…，Ｒ＿Ｎ））と表すことができる。各スライスのパス容量は、常にそのスライスで伝送されるデータトラヒック量より大きくなければならないため、データトラヒック量の増大に伴い当該スライス用の現用パスリソース数を増加させなければならない。現用パスリソース数を増加させるために、共用予備パスリソースが現用パスリソースに転用されることになる。   Also, assume that the reliability of slice m is A_m. The reliability of slice m generally depends on the number of current path resources for slice m {R_m1, R_m2, ..., R_mN} and the number of shared protection path resources {R_1, R_2, ..., R_N}. It can be expressed as A_m ((R_m1, R_m2, ..., R_mN), (R_1, R_2, ..., R_N)). Since the path capacity of each slice must always be greater than the amount of data traffic transmitted in that slice, the number of working path resources for that slice must be increased as the amount of data traffic increases. In order to increase the number of working path resources, shared protection path resources are diverted to working path resources.

例えば、ノードｎにおけるスライスｍ用の現用パスリソースを１台増加させるためには、ノードｎに備えられる共用予備パスリソース１台をスライスｍ用の現用パスリソースに割り当て、転用する。この転用により、スライスｍ用の現用パスリソース数はＲ＿ｍｎから（Ｒ＿ｍｎ＋１）に増加し、共用予備パスリソースの数はＲ＿ｎから（Ｒ＿ｎ−１）に減少する。この変化は、各スライスで伝送されているデータトラヒック量の変化に伴い、現用パスリソース数と共用予備パスリソース数とが動的に変化することを意味している。また、各スライスの信頼性は、現用パスリソース数と共用予備パスリソース数に依存しているため、データトラヒック量の変化に伴い各スライスの信頼性も動的に変化する。   For example, in order to increase one working path resource for slice m in node n, one shared protection path resource provided in node n is allocated to the working path resource for slice m and diverted. By this diversion, the number of currently used path resources for slice m increases from R_mn to (R_mn + 1), and the number of shared protection path resources decreases from R_n to (R_n-1). This change means that the number of working path resources and the number of shared protection path resources dynamically change with the change in the amount of data traffic transmitted in each slice. In addition, since the reliability of each slice depends on the number of active path resources and the number of shared protection path resources, the reliability of each slice also dynamically changes as the amount of data traffic changes.

このように動的に変化する信頼性を一定以上に保ち、常に所望の信頼性を満足し続けるためには、各ノードに適切な量の共用予備パスリソースを備えなければならない。ノードｎに供給する共用予備パスリソース数をΔＲ＿ｎとする。以下、各スライスが常に所望の信頼性を満足し続けるために必要となる、必要最小限の共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎの算出処理を示す。スライスｍが満足しなければならない所望の信頼性をＡ’＿ｍ、ΔＲ＿ｎが決定されてから各ノードに共用予備パスリソースが備えられるまでに掛かるリードタイムをＴ＿Ｌ、ΔＲ＿ｎの決定周期をＴ＿Ｊ、ΔＲ＿ｎの決定を行う時刻をｔ＝０とする。時刻ｔは、リードタイムＴ＿Ｌや決定周期Ｔ＿Ｊに比べて十分に短い時間間隔で離散化されているものとする。すなわち、１＜＜Ｔ＿Ｌ、Ｔ＿Ｊとする。また、スライス番号ｍは、所望の信頼性が大きいスライス順に付与する。すなわち、Ａ’＿１≧Ａ’＿２≧…≧Ａ’＿Ｍを満たすように、各スライスに対して番号付けをする。また、リードタイムＴ＿Ｌは、例えば共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎが決定された後に、ノードに備えるべき装置の発注、搬入、設置などに要する時間が含まれる。   In order to keep the dynamically changing reliability above a certain level and always keep satisfying the desired reliability, each node must be provided with an appropriate amount of shared protection path resources. Let ΔR_n be the number of shared protection path resources supplied to the node n. In the following, calculation processing of the minimum necessary number of shared protection path resource supplies ΔR_n which is necessary to keep each slice always satisfying the desired reliability will be shown. The lead time taken from the determination of A'_m, ΔR_n to the provision of shared protection path resources in each node is T_L, the determination period of ΔR_n is T_J, ΔR_n The time to make the decision is t = 0. The time t is assumed to be discretized at a time interval sufficiently short compared to the lead time T_L and the determination period T_J. That is, 1 << T_L and T_J. In addition, slice numbers m are assigned in the order of slices with desired reliability. That is, each slice is numbered so as to satisfy A′_1 ≧ A′_2 ≧... ’A′_M. Further, the lead time T_L includes, for example, the time required for ordering, carrying in, and installing the device to be provided to the node after the shared spare path resource supply number ΔR_n is determined.

図３は、ネットワーク制御装置１が共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理を示すフローチャートである。ネットワーク制御装置１において、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎの算出が開始されると、手順Ｓ１から手順Ｓ６が行われる。   FIG. 3 is a flowchart showing a process in which the network control device 1 calculates the shared spare path resource supply number ΔR_n. When calculation of the shared spare path resource supply number ΔR_n is started in the network control device 1, steps S1 to S6 are performed.

［手順Ｓ１］
トラヒック変動予測部１１は、過去のデータトラヒック量の推移を示す履歴情報と、外部環境に関する環境情報とに基づいて、現時刻ｔ＝０からｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までにおける、スライスそれぞれの各パスで伝送されるデータトラヒック量の推移を予測する。 [Step S1]
The traffic fluctuation prediction unit 11 uses each path of each slice from current time t = 0 to t = (T_L + T_J) based on history information indicating the transition of the data traffic volume in the past and environment information on the external environment. The transition of the amount of data traffic to be transmitted is predicted.

［手順Ｓ２］
リソース数算出部１２は、手順Ｓ１で予測されたデータトラヒック量の推移に基づいて、現在時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までの予測期間における、各ノードに備えられている現用パスリソース数の推移Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）とを算出する（ｎ＝１，２，…，Ｎ；ｍ＝１，２，…，Ｍ）。共用予備パスリソース数の変動には、データトラヒック量の推移に起因した変動と、過去に決定した共用予備パスリソース供給数に起因した変動との２種類の変動がある。手順Ｓ２において算出される共用予備パスリソース数の推移は、データトラヒック量の推移に起因した変動である。 [Step S2]
The number-of-resources calculation unit 12 determines, based on the transition of the data traffic volume predicted in step S1, the current path resources provided to each node in the prediction period from current time t = 0 to time t = (T_L + T_J) The number transition R_mn (t) and the transition R_n (t) of the shared protection path resource number are calculated (n = 1, 2,..., N; m = 1, 2,..., M). There are two types of changes in the number of shared protection path resources: a change caused by the transition of the data traffic volume and a change caused by the number of shared protection path resource supplies determined in the past. The transition of the number of shared protection path resources calculated in step S2 is a change caused by the transition of the data traffic volume.

［手順Ｓ３］
リソース数算出部１２は、これまでに決定した共用予備パスリソース供給数に起因した、共用予備パスリソース数の推移を算出する。時刻ｔにおいて、ノードｎに対して決定した共用予備パスリソース供給数をΔＲ＿ｎ（ｔ）とする。共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを決定してから実際に各ノードに共用予備パスリソースが備えられるまでのリードタイムはＴ＿Ｌであるため、手順Ｓ２で算出したデータトラヒック量の推移に起因した共用予備パスリソース数の推移をＲ’＿ｎ（ｔ）とすると、正味の共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）は式（１）で表される。

[Step S3]
The number-of-resources calculation unit 12 calculates the transition of the number of shared protection path resources caused by the number of shared protection path resource supplies determined so far. At time t, the number of shared protection path resource supplies determined for the node n is ΔR_n (t). Since the lead time from when the shared spare path resource supply number ΔR_n is determined to when each node is actually equipped with the shared spare path resource is T_L, the shared spare path resulting from the transition of the data traffic volume calculated in step S2 Assuming that the transition of the number of resources is R′_n (t), the transition R_n (t) of the number of net shared protection path resources is expressed by equation (1).

ただし、Ｔ＿Ｊ＞Ｔ＿Ｌの場合、期間０≦ｔ≦（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）における過去の共用予備パスリソース供給数の決定に伴う共用予備パスリソース数に変化は生じないため、Ｒ＿ｎ（ｔ）＝Ｒ’＿ｎ（ｔ）とできる。手順Ｓ３までにより、時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までの予測期間における現用パスリソース数の推移Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と、共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）が得られる。   However, in the case of T_J> T_L, there is no change in the number of shared protection path resources accompanying the determination of the past shared protection path resource supply count in the period 0 ≦ t ≦ (T_L + T_J), so R_n (t) = R′_n ( t). By the steps up to step S3, the transition R_mn (t) of the number of current path resources in the prediction period from the time t = 0 to the time t = (T_L + T_J) and the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources are obtained.

［手順Ｓ４］
信頼性算出部１３は、手順Ｓ３までに算出された現用パスリソース数の推移Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）とに基づいて時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までの予測期間における、各スライスの信頼性の推移を算出する。スライスｍに対する信頼性の推移を、Ａ＿ｍ（ｔ）とする。信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）は、現用パスリソース数の推移｛Ｒ＿ｍ１（ｔ），Ｒ＿ｍ２（ｔ），…，Ｒ＿ｍＮ（ｔ）｝と共用予備パスリソース数の推移｛Ｒ＿１（ｔ），Ｒ＿２（ｔ），…，Ｒ＿ｎ（ｔ）｝とに依存しているため、より厳密にはＡ＿ｍ（ｔ）は、Ａ＿ｍ（（Ｒ＿ｍ１（ｔ），Ｒ＿ｍ２（ｔ），…，Ｒ＿ｍＮ（ｔ）），（Ｒ＿１（ｔ），Ｒ＿２（ｔ），…，Ｒ＿Ｎ（ｔ））と表される。信頼性の指標は、各スライスの信頼性を定量的に表す指標であれば、任意の指標を用いることができる。本実施形態では、スライスに対する単位時間あたりの障害発生率の逆数を、信頼性の指標として用いる。スライスｍに対する単位時間あたりの障害発生率をＦ＿ｍとすると、障害発生率Ｆ＿ｍは式（２）を用いて表すことができ、信頼性はＡ＿ｍ＝１／Ｆ＿ｍと表すことができる。

[Step S4]
Based on the transition R_mn (t) of the number of current path resources calculated by the step S3 and the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources, the reliability calculation unit 13 starts from time t = 0 to t = (T_L + T_J). Transition of reliability of each slice in the prediction period up to) is calculated. The transition of reliability for slice m is A_m (t). The reliability A_m (t) is the transition of the number of active path resources {R_m1 (t), R_m2 (t), ..., R_mN (t)} and the transition of the number of shared backup path resources {R_1 (t), R_2 (t) More precisely, A_m (t) is A_m ((R_m1 (t), R_m2 (t),..., R_mN (t)), (R_1 (R)). t), R 2 (t),..., R_N (t)) Any index can be used as the index of reliability, as long as it is an index quantitatively representing the reliability of each slice. In this embodiment, the reciprocal of the failure occurrence rate per unit time with respect to the slice is used as an index of reliability. Assuming that the failure occurrence rate per unit time for slice m is F_m, the failure occurrence rate F_m is expressed by Equation (2). Can be expressed using the reliability of A_m It can be expressed as 1 / F_m.

式（２）におけるＦ＿ｍｎは単位時間中にノードｎでスライスｍに影響を与える障害が発生する確率であり、式（３）及び式（４）を用いて表すことができる。

F_mn in the equation (2) is a probability that a failure affecting the slice m occurs at the node n during a unit time, and can be expressed using the equations (3) and (4).

式（３）におけるｆ＿ｔはパスリソースの単位時間あたりの故障率である。例えば対象とするトランスポートネットワークが波長多重光伝送ネットワークであるならば、波長パスを提供する光トランスポンダの単位時間当たりの故障率に相当する。ｆ＿Ｔが１よりも十分に小さい場合には、式（３）及び式（２）はそれぞれ式（５）及び式（６）のように近似することができる。

F_t in Formula (3) is a failure rate per unit time of path resource. For example, if the transport network in question is a wavelength multiplexing optical transmission network, this corresponds to the failure rate per unit time of the optical transponders providing wavelength paths. If f_T is sufficiently smaller than 1, then equations (3) and (2) can be approximated as equations (5) and (6), respectively.

手順Ｓ３までで時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までの予測期間における現用パスリソース数の推移Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）とが算出されているため、信頼性算出部１３は、これらの値に基づいて当該期間における各スライスの信頼性の推移Ａ＿ｍ（ｔ）、（ｍ＝１，２，…，Ｍ＿）を算出できる。   Since the transition R_mn (t) of the number of currently used path resources and the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources in the prediction period from time t = 0 to time t = (T_L + T_J) are calculated up to step S3. The reliability calculation unit 13 can calculate the transition A_m (t), (m = 1, 2,..., M_) of the reliability of each slice in the period based on these values.

［手順Ｓ５］
予備リソース供給数算出部１４は、式（７）で表される評価関数Ｅ＿ｍの値を算出する。

[Step S5]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the value of the evaluation function E_m represented by Expression (7).

式（７）におけるＡ’＿ｍはスライスｍに要求される所望の信頼性であり、前述のように、Ａ’＿１≧Ａ’＿２≧…≧Ａ’＿Ｍである。評価関数Ｅ＿ｍは、時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌから時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までの予測期間において、スライスｍの信頼性が所望の信頼性からどの程度ずれているのかを表す指標になっている。評価関数Ｅ＿ｍの値が小さいほど、過剰なパスリソースを用いることなく、スライスｍで所望の信頼性が満足されている度合いが大きいことを表している。評価関数Ｅ＿ｍの値は信頼性の推移Ａ＿ｍ（ｔ）に依存しており、信頼性の推移Ａ＿ｍ（ｔ）は現用パスリソース数の推移Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）とに依存している。そして、時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌから時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までの予測期間におけるＲ＿ｎ（ｔ）の値は、現在時刻ｔ＝０において決定する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）に依存する。本実施形態では、前述のように、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを決定するタイミングを常に０と定義している。予備リソース供給数算出部１４は、最適なΔＲ＿ｎ（０）を決定することにより、評価関数Ｅ＿ｍの最小化を図る。   A'_m in equation (7) is the desired reliability required for slice m, and as described above, A'_1 ≧ A'_2 ≧ .. ≧ A'_M. The evaluation function E_m is an index showing how much the reliability of the slice m deviates from the desired reliability in the prediction period from the time t = T_L to the time t = (T_L + T_J). The smaller the value of the evaluation function E_m, the greater the degree to which the desired reliability is satisfied in the slice m without using excessive path resources. The value of the evaluation function E_m depends on the transition of reliability A_m (t), and the transition of reliability A_m (t) is the transition R_mn (t) of the number of current path resources and the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources And depends on). The value of R_n (t) in the prediction period from time t = T_L to time t = (T_L + T_J) depends on the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) determined at the current time t = 0. In the present embodiment, as described above, the timing for determining the shared spare path resource supply number ΔR_n is always defined as zero. The spare resource supply number calculation unit 14 minimizes the evaluation function E_m by determining the optimum ΔR_n (0).

［手順Ｓ６］
予備リソース供給数算出部１４は、時刻ｔ＝０における共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を考慮すると、時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌから時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）における各スライスの信頼性の推移は、Ａ＿ｍ（（Ｒ＿ｍ１（ｔ），Ｒ＿ｍ２（ｔ），…，Ｒ＿ｍＮ（ｔ）），（Ｒ＿１（ｔ）＋ΔＲ＿１（０），Ｒ＿２（ｔ）＋ΔＲ＿２（０），…，Ｒ＿Ｎ（ｔ）＋ΔＲ＿Ｎ（０）））と表される。信頼性の推移Ａ＿ｍの引数のうち、Ｒ＿ｎ（ｔ）は式（１）で算出される値であり、ΔＲ＿ｎ（０）は手順Ｓ６において算出する値である。手順Ｓ５で算出した評価関数Ｅ＿ｍの値は、ΔＲ＿ｎ（０）＝０，（ｎ＝１，２，３…，Ｎ）の場合に相当する。この値を、Ｅ’＿ｍとする。手順Ｓ６では、予備リソース供給数算出部１４は評価関数Ｅ＿ｍが最小となるΔＲ＿ｎ（０）を算出する。以下に、手順Ｓ６の詳細な処理を説明する。 [Step S6]
The spare resource supply number calculation unit 14 takes into consideration the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) at time t = 0, and the transition of reliability of each slice at time t = T_L to time t = (T_L + T_J) is A_m. ((R_m1 (t), R_m2 (t), ..., R_mN (t)), (R_1 (t) + ΔR_1 (0), R_2 (t) + ΔR_2 (0), ..., R_N (t) + ΔR_N (0)) It is expressed as). Among the arguments of the transition of reliability A_m, R_n (t) is a value calculated by equation (1), and ΔR_n (0) is a value calculated in step S6. The value of the evaluation function E_m calculated in step S5 corresponds to the case of ΔR_n (0) = 0, (n = 1, 2, 3,..., N). Let this value be E'_m. In step S6, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔR_n (0) that minimizes the evaluation function E_m. The detailed processing of step S6 will be described below.

図４は、図３に示した手順Ｓ６における処理を示すフローチャートである。手順Ｓ６において、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６０１から手順Ｓ６１３を行う。   FIG. 4 is a flowchart showing the process in step S6 shown in FIG. In step S6, the spare resource supply number calculation unit 14 performs steps S601 to S613.

［手順Ｓ６０１］
予備リソース供給数算出部１４は、トランスポートネットワーク２上の各スライスが満足すべき信頼性の大きい順に各スライスに番号付けをする。
［手順Ｓ６０２］
予備リソース供給数算出部１４は、初期値として、各ノードに供給する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）それぞれの値を０にする（ΔＲ＿ｎ（０）←０；ｎ＝１，２，…，Ｎ）。
［手順Ｓ６０３］
予備リソース供給数算出部１４は、処理対象のスライスの番号を示すｍの値を０にする初期化（ｍ←０）を行う。
［手順Ｓ６０４］
予備リソース供給数算出部１４は、スライスの番号を示すｍの値を１増加させる（ｍ←ｍ＋１）。
［手順Ｓ６０５］
予備リソース供給数算出部１４は、スライスｍの信頼性Ａ＿ｍを用いてＥ＿ｍを算出し、その値をＥ’＿ｍとする。スライスｍの信頼性Ａ＿ｍは、現用パスリソース数Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と、共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）と共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）とに基づいて算出される。初回に算出される信頼性Ａ＿ｍはすべてのΔＲ＿ｎ（０）の値が０である場合の信頼性Ａ＿ｍであり、２回目以降に算出される信頼性Ａ＿ｍは手順Ｓ６１０において更新されたΔＲ＿ｎ（０）を用いて算出される信頼性Ａ＿ｍである。なお、２回目以降にＥ’＿ｍを算出する際には、前回算出したＥ’＿ｍに手順Ｓ６０８において選択されるΔＥ＿ｍｉを加算して得られる値を新たなＥ’＿ｍとしてもよい。 [Step S601]
The spare resource supply number calculation unit 14 numbers each slice in descending order of reliability that each slice on the transport network 2 should satisfy.
[Procedure S602]
The spare resource supply number calculation unit 14 sets each value of the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) to be supplied to each node to 0 as an initial value (ΔR_n (0) ← 0; n = 1, 2,... , N).
[Procedure S603]
The spare resource supply number calculation unit 14 performs initialization (m ← 0) to set the value of m indicating the number of the slice to be processed to 0.
[Step S604]
The spare resource supply number calculation unit 14 increments the value of m indicating the slice number by 1 (m ← m + 1).
[Procedure S605]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates E_m using the reliability A_m of the slice m, and sets the value as E′_m. The reliability A_m of the slice m is calculated based on the number of active path resources R_mn (t), the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources, and the number of shared protection path resources ΔR_n (0). The reliability A_m calculated for the first time is the reliability A_m when the values of all ΔR_n (0) are 0, and the reliability A_m calculated for the second and subsequent times is ΔR_n (0) updated in step S610. The reliability A_m calculated using When E′_m is calculated for the second time or later, a value obtained by adding ΔE_mi selected in step S608 to E′_m calculated previously may be set as new E′_m.

［手順Ｓ６０６（Ｓ６０６−１〜Ｓ６０６−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿１（０）の値のみを１増加させた状態、すなわちΔＲ＿１（０）の値を（ΔＲ＿１（０）＋１）とした状態で評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出した値をＥ＿ｍ１とする（手順Ｓ６０６−１）。また、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿２（０）の値のみを１増加させた状態、すなわちΔＲ＿２（０）の値を（ΔＲ＿２（０）＋１）とした状態で、評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ＿ｍ２とする（手順Ｓ６０６−２）。同様に、ΔＲ＿３（０）からΔＲ＿Ｎそれぞれについてもその値のみを１増加させた状態で評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ＿ｍ３，…，Ｅ＿ｍＮとする（手順Ｓ６０６−３〜Ｓ６０６−Ｎ）。評価関数の値Ｅ＿ｍ１，Ｅ＿ｍ２，…，Ｅ＿ｍＮそれぞれの算出（手順Ｓ６０６−１〜Ｓ６０６−Ｎ）は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S606 (S606-1 to S606-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the value of the evaluation function E_m in a state in which only the value of ΔR_1 (0) is increased by 1, ie, in a state in which the value of ΔR_1 (0) is (ΔR_1 (0) +1). The calculated value is set to E_m1 (step S606-1). Further, the spare resource supply number calculation unit 14 increases the value of ΔR_2 (0) by 1 only, that is, sets the value of ΔR_2 (0) to (ΔR_2 (0) +1), the value of the evaluation function E_m. Is calculated, and the calculated value of E_m is set to E_m2 (step S606-2). Similarly, for each of ΔR_3 (0) to ΔR_N, the value of the evaluation function E_m is calculated with only that value increased by 1, and the calculated values of E_m are E_m3, ..., E_mN (step S606-3 to S606-3) S606-N). Calculation of each of the evaluation function values E_m1, E_m2, ..., E_mN (steps S606-1 to S606-N) may be performed in parallel or sequentially.

［手順Ｓ６０７（Ｓ６０７−１〜Ｓ６０７−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６０６で算出したＥ＿ｍ１を用いて、ΔＥ＿ｍ１＝Ｅ＿ｍ１−Ｅ’＿ｍを算出する。また、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６０６で算出したＥ＿ｍ２を用いて、ΔＥ＿ｍ２＝Ｅ＿ｍ２−Ｅ’＿ｍを算出する。同様に、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＥ＿ｍ３，…，ΔＥ＿ｍＮを算出する。また、ΔＥ＿ｍ１，ΔＥ＿ｍ２，…，ΔＥ＿ｍＮそれぞれの算出は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S607 (S607-1 to S607-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m1 = E_m1-E′_m using E_m1 calculated in step S606. Further, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m2 = E_m2-E′_m using E_m2 calculated in step S606. Similarly, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m 3,..., ΔE_mN. Further, each calculation of ΔE_m1, ΔE_m2,..., ΔE_mN may be performed in parallel or sequentially.

［手順Ｓ６０８］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６０７において算出したΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮのうち、最小の値となるΔＥ＿ｍｉ，（１≦ｉ≦Ｎ）を選択する。
［手順Ｓ６０９］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６０８で選択したΔＥ＿ｍｉの値が負であるか否かを判定する。ΔＥ＿ｍｉの値が負である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６１０を行う。ΔＥ＿ｍｉの値が負でない場合、すなわちΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮすべての値が０又は正である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６１１を行う。 [Procedure S608]
The spare resource supply number calculation unit 14 selects ΔE_mi (1 ≦ i ≦ N) which is the minimum value among ΔE_m1,..., ΔE_mN calculated in step S607.
[Step S609]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the value of ΔE_mi selected in step S608 is negative. When the value of ΔE_mi is negative, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S610. If the value of ΔE_mi is not negative, that is, if all the values of ΔE_m1,..., ΔE_mN are 0 or positive, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S611.

［手順Ｓ６１０］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６０８において選択したΔＥ＿ｍｉに対応するΔＲ＿ｉ（０）の値を１増加させ、手順Ｓ６０５以降の手順を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、選択したΔＥ＿ｍｉとノード番号が一致するΔＲ＿ｉ（０）の値を（ΔＲ＿ｉ（０）＋１）に更新した後に、手順Ｓ６０５から手順Ｓ６０９までを再度行う。 [Step S610]
The spare resource supply number calculation unit 14 increments the value of ΔR_i (0) corresponding to ΔE_mi selected in step S608 by 1, and repeats the procedure from step S605. That is, after updating the value of ΔR_i (0) in which the node number matches the selected ΔE_mi to (ΔR_i (0) +1), the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S605 to step S609 again.

予備リソース供給数算出部１４は、ΔＥ＿ｍ１，ΔＥ＿ｍ２，…，ΔＥ＿ｍＮの値がすべて０又は正の値になるまで、手順Ｓ６０５から手順Ｓ６０９までを繰り返す。このようにして得られたΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小化する値になる。   The spare resource supply number calculation unit 14 repeats steps S605 to S609 until all the values of ΔE_m1, ΔE_m2, ..., ΔE_mN become 0 or a positive value. The ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) obtained in this manner become values that minimize the value of the evaluation function E_m.

［手順Ｓ６１１］
予備リソース供給数算出部１４は、ΔＥ＿ｍ１，ΔＥ＿ｍ２，…，ΔＥ＿ｍＮの値がすべて０又は正の値になるまで手順を繰り返すことにより得られた、各ノードに供給する共用予備パスリソース数ΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）を、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎに仮決定する。 [Procedure S611]
The spare resource supply number calculation unit 14 obtains the number of shared spare path resources to be supplied to each node ΔR_1 (0, which is obtained by repeating the procedure until all the values of ΔE_m1, ΔE_m2, ..., ΔE_mN become 0 or a positive value. , ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) are temporarily determined to be the shared protection path resource supply number ΔR_n.

［手順Ｓ６１２］
予備リソース供給数算出部１４は、ｍの値がＭであるか否かを判定し、ｍの値がＭでない場合には手順Ｓ６０４以降を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、すべてのスライスに対して手順Ｓ６０５から手順Ｓ６１１までを繰り返し行うことにより、各スライスに対する所望の信頼性Ａ’＿ｍが満足されるように、各ノードに供給する共用予備パスリソース数ΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）の値を更新する。一方、ｍの値がＭである場合には、予備リソース供給数算出部１４は手順Ｓ６１３を行う。 [Procedure S612]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the value of m is M or not, and when the value of m is not M, repeats step S604 and subsequent steps. That is, by repeatedly performing steps S605 to S611 for all slices, the spare resource supply number calculation unit 14 supplies each node with desired reliability A'_m for each slice. The values of the shared spare path resource numbers ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) are updated. On the other hand, when the value of m is M, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S613.

［手順Ｓ６１３］
予備リソース供給数算出部１４は、すべてのスライスに対する所望の信頼性Ａ’＿ｍを満足する最新のΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）を、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎとして採用する。なお、ここで得られたΔＲ＿ｎ（０）は、次回以降の共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する際の手順Ｓ３にて、正味の共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）を算出するときに用いられる。 [Procedure S613]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the latest ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) satisfying the desired reliability A′_m for all slices using the shared spare path resource supply number ΔR_n. Adopt as. Note that ΔR_n (0) obtained here is the time when the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources is calculated in step S3 when calculating the number of shared protection path resource supplies ΔR_n after the next time Used for

第１の実施形態のネットワーク制御装置１によれば、スライスごとのデータトラヒック量の推移を予測し、予測結果に基づいて、各スライスの信頼性を所望の信頼性の近傍で安定させるために必要な共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎをノードごとに算出することができる。この各ノードに対する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎに基づいて、パスリソースを設置又は増設することにより、各スライスに割り当てられるパスリソースが変動する環境下においても各スライスの信頼性を維持することが容易になる。   According to the network control device 1 of the first embodiment, it is necessary to predict the transition of the data traffic volume for each slice, and to stabilize the reliability of each slice in the vicinity of the desired reliability based on the prediction result The number of shared protection path resource supplies ΔR_n can be calculated for each node. By installing or expanding path resources based on the number of shared protection path resource supplies ΔR_n for each node, it is easy to maintain the reliability of each slice even in an environment where path resources allocated to each slice fluctuate. become.

なお、第１の実施形態では、各スライスに対して求められるサービスレベル（サービス指標）として信頼性の値を規定されたスライスを対象とする制御を示したが、信頼性に帯域や遅延といった他のサービスレベルがスライスに対して規定される場合においても、パスリソースの増減が帯域や遅延の値に影響を与えない限り、同様の手順で制御できる。   Note that, in the first embodiment, the control for a slice whose reliability value is specified as a service level (service index) determined for each slice is described, but other factors such as bandwidth and delay may be used for the reliability. Even in the case where the service level of is defined for the slice, control can be performed by the same procedure as long as the increase or decrease of the path resource does not affect the bandwidth or delay value.

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、式（７）で示される通り、信頼性の時間平均が所望の信頼性にできるだけ近づくように共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を決定していた。第２の実施形態では、各時点における信頼性が所望の信頼性を下回らないという制約条件のもとで、信頼性の時間平均が所望の信頼性にできるだけ近づくようにΔＲ＿ｎ（０）を決定することを特徴とする。第２の実施形態におけるネットワーク制御装置の構成は、第１の実施形態におけるネットワーク制御装置１の構成と同じであるので、説明を省略する。また、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理は、第１の実施形態の図３に示した処理と手順Ｓ１から手順Ｓ５までが同じであり、手順Ｓ６が異なる。本実施形態の共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理における手順Ｓ６を以下に説明する。 Second Embodiment
In the first embodiment, as indicated by the equation (7), the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) is determined so that the time average of reliability approaches the desired reliability as much as possible. In the second embodiment, under the constraint that the reliability at each time point is not less than the desired reliability, ΔR_n (0) is determined so that the time average of the reliability approaches the desired reliability as much as possible. It is characterized by The configuration of the network control device in the second embodiment is the same as the configuration of the network control device 1 in the first embodiment, and thus the description will be omitted. Further, the process of calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n is the same as the process shown in FIG. 3 of the first embodiment from the procedure S1 to the procedure S5, and the procedure S6 is different. A procedure S6 in the process of calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n according to the present embodiment will be described below.

［手順Ｓ６］
時刻ｔ＝０における共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を考慮すると、時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌから時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までにおける各スライスの信頼性の推移は、ノードｎに備えられたスライスｍ用の現用パスリソース数Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と、ノードｎにおける共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）＋ΔＲ＿ｎ（０）とに依存する。そのため、各スライスｍの信頼性の推移Ａ＿ｍ（ｔ）は、Ａ＿ｍ（（Ｒ＿ｍ１（ｔ），Ｒ＿ｍ２（ｔ），…，Ｒ＿ｍＮ（ｔ）），（Ｒ＿１（ｔ）＋ΔＲ＿１（０），Ｒ＿２（ｔ）＋ΔＲ＿２（０），…，Ｒ＿Ｎ（ｔ）＋ΔＲ＿Ｎ（０）））と表される。手順Ｓ５で算出した評価関数Ｅ＿ｍの値は、ΔＲ＿ｎ（０）＝０，（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の場合に相当する。この値を、Ｅ’＿ｍとする。手順Ｓ６では、予備リソース供給数算出部１４は各スライスの評価関数Ｅ＿ｍが最小となるΔＲ＿ｎ（０）を算出する。ただし、Ａ＿ｍ（ｔ）は、式（８）を満足しなければならない。

[Step S6]
Considering the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) at time t = 0, the transition of reliability of each slice from time t = T_L to time t = (T_L + T_J) is for slice m provided in node n This depends on the number of currently used path resources R_mn (t) and the number of shared protection path resources R_n (t) + ΔR_n (0) in the node n. Therefore, the transition of reliability A_m (t) of each slice m is A_m ((R_m1 (t), R_m2 (t),..., R_mN (t)), (R_1 (t) + ΔR_1 (0), R_2 (t)). , R_N (t) + ΔR_N (0))). The value of the evaluation function E_m calculated in step S5 corresponds to the case of ΔR_n (0) = 0, (n = 1, 2,..., N). Let this value be E'_m. In step S6, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔR_n (0) that minimizes the evaluation function E_m of each slice. However, A_m (t) must satisfy equation (8).

図５及び図６は、第２の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャートである。手順Ｓ６において、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６２１から手順Ｓ６３９を行う。   FIG.5 and FIG.6 is a flowchart which shows the process in procedure S6 in 2nd Embodiment. In step S6, the spare resource supply number calculation unit 14 performs steps S621 to S639.

［手順Ｓ６２１］
予備リソース供給数算出部１４は、トランスポートネットワーク２上の各スライスが満足すべき信頼性の大きい順に各スライスに番号付けをする。
［手順Ｓ６２２］
予備リソース供給数算出部１４は、初期値として、各ノードに供給する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）それぞれの値を０にする（ΔＲ＿ｎ（０）←０；Ｎ＝１，２，…，Ｎ）。
［手順Ｓ６２３］
予備リソース供給数算出部１４は、処理対象のスライスの番号を示すｍの値を０にする初期化（ｍ←０）を行う。
［手順Ｓ６２４］
予備リソース供給数算出部１４は、スライス番号を示すｍの値を１増加させる（ｍ←ｍ＋１）。 [Procedure S621]
The spare resource supply number calculation unit 14 numbers each slice in descending order of reliability that each slice on the transport network 2 should satisfy.
[Step S 622]
The spare resource supply number calculation unit 14 sets each value of the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) to be supplied to each node as an initial value to 0 (ΔR_n (0) ← 0; N = 1, 2,... , N).
[Step S623]
The spare resource supply number calculation unit 14 performs initialization (m ← 0) to set the value of m indicating the number of the slice to be processed to 0.
[Procedure S624]
The spare resource supply number calculation unit 14 increments the value of m indicating the slice number by 1 (m ← m + 1).

［手順Ｓ６２５］
予備リソース供給数算出部１４は、時刻ｔ（Ｔ＿Ｌ＜ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）それぞれにおけるスライスｍの信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）を算出する。
［手順Ｓ６２６］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６２５で算出した信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）の中で最小の値の信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ），（Ｔ＿Ｌ＜Ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）を選択する。 [Procedure S625]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the reliability A_m (t) of the slice m at each time t (T_L <t <T_L + T_J).
[Procedure S626]
The spare resource supply number calculation unit 14 selects the reliability A_m (T), (T_L <T <T_L + T_J) of the minimum value among the reliability A_m (t) calculated in step S625.

［手順Ｓ６２７］
予備リソース供給数算出部１４は、選択した信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）がスライスｍに要求される信頼性Ａ’＿ｍ以上であるか否かを判定する。Ａ＿ｍ（Ｔ）＜Ａ’＿ｍである場合、スライスｍは満足すべき所望の信頼性を満足していない、すなわち式（８）を満足していないことになる。予備リソース供給数算出部１４は、Ａ＿ｍ（Ｔ）＜Ａ’＿ｍである場合には手順Ｓ６２８を行い、Ａ＿ｍ（Ｔ）≧Ａ’＿ｍである場合には手順Ｓ６３１を行う。 [Step S627]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the selected reliability A_m (T) is equal to or higher than the reliability A′_m required for the slice m. If A_m (T) <A'_m, then the slice m does not satisfy the desired reliability to be satisfied, that is, it does not satisfy equation (8). The spare resource supply number calculation unit 14 performs step S628 if A_m (T) <A'_m, and performs step S631 if A_m (T) ≧ A'_m.

［手順Ｓ６２８（Ｓ６２８−１〜Ｓ６２８−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿１（０）の値のみを１増加させた状態、すなわちΔＲ＿１（０）の値を（ΔＲ＿１（０）＋１）とした状態で信頼性Ａ＿ｍを算出し、算出した値をＡ＿ｍ１とする。また、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿２（０）の値のみを１増加させた状態、すなわちΔＲ＿２（０）の値を（ΔＲ＿２（０）＋１）とした状態で信頼性Ａ＿ｍを算出し、算出した値をＡ＿ｍ２とする。同様に、ΔＲ＿３（０）からΔＲ＿Ｎそれぞれについてもその値のみを１増加させた状態で信頼性Ａ＿ｍの値を算出し、算出した値をＡ＿ｍ３，…，Ａ＿ｍＮとする。信頼性の値Ａ＿ｍ１，Ａ＿ｍ２，…，Ａ＿ｍＮそれぞれの算出（手順Ｓ６２８−１〜Ｓ６２８−Ｎ）は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S628 (S628-1 to S628-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates and calculates the reliability A_m in a state in which only the value of ΔR_1 (0) is increased by 1, that is, in a state in which the value of ΔR_1 (0) is (ΔR_1 (0) +1). Let A_m1 be the calculated value. In addition, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates the reliability A_m in a state in which only the value of ΔR_2 (0) is increased by 1, that is, in a state in which the value of ΔR_2 (0) is (ΔR_2 (0) +1). Let the calculated value be A_m2. Similarly, with respect to each of ΔR_3 (0) to ΔR_N, the value of the reliability A_m is calculated in a state where only the value is increased by 1, and the calculated values are set as A_m3, ..., A_mN. The calculation of each of the reliability values A_m1, A_m2, ..., A_mN (steps S628-1 to S628-N) may be performed in parallel or sequentially.

［手順Ｓ６２９］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６２８において算出したＡ＿ｍ１，Ａ＿ｍ２，…，Ａ＿ｍＮの中で最大の値となるＡ＿ｍｉ，（１≦ｉ≦Ｎ）を選択する。
［手順Ｓ６３０］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６２９にて選択したＡ＿ｍｉに対応するΔＲ＿ｉ（０）の値を１増加させ、手順Ｓ６２５以降を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、選択したＡ＿ｍｉとノード番号が一致するΔＲ＿ｉ（０）の値を（ΔＲ＿ｉ（０）＋１）に更新した後に、手順Ｓ６２５以降を再度行う。予備リソース供給数算出部１４は、Ａ＿ｍ（ｔ）（Ｔ＿Ｌ＜ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）の最小値がＡ’＿ｍ以上になるまで、手順Ｓ６２５から手順Ｓ６３０までを繰り返して行う。このようにして得られるΔＲ＿ｎ（０），（ｎ＝１，２，…，Ｎ）は手順Ｓ６３１で用いられる。 [Step S629]
The spare resource supply number calculation unit 14 selects A_mi (1 ≦ i ≦ N) that is the largest value among A_m1, A_m2,..., A_mN calculated in step S628.
[Step S630]
The spare resource supply number calculation unit 14 increments the value of ΔR_i (0) corresponding to A_mi selected in step S629 by 1, and repeats step S625 and subsequent steps. That is, after updating the value of ΔR_i (0) in which the node number matches the selected A_mi with the selected A_mi to (ΔR_i (0) +1), the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S625 and subsequent steps again. The spare resource supply number calculation unit 14 repeatedly performs step S625 to step S630 until the minimum value of A_m (t) (T_L <t <T_L + T_J) becomes A′_m or more. The ΔR_n (0), (n = 1, 2,..., N) obtained in this manner is used in step S631.

［手順Ｓ６３１］
予備リソース供給数算出部１４は、現在のΔＲ＿ｎ（０），（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を用いて、信頼性Ａ＿ｍ（（Ｒ＿ｍ１（ｔ），Ｒ＿ｍ２（ｔ），…，Ｒ＿ｍＮ（ｔ）），（Ｒ＿１（ｔ）＋ΔＲ＿１（０），Ｒ＿２（ｔ）＋ΔＲ＿２（０），…，Ｒ＿Ｎ（ｔ）＋ΔＲ＿Ｎ（０）））を算出し、算出した信頼性Ａ＿ｍを用いて評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ’＿ｍとする。２回目以降に算出される信頼性Ａ＿ｍは手順Ｓ６３６において更新されたΔＲ＿ｎ（０）を用いて算出される信頼性Ａ＿ｍである。なお、２回目以降にＥ’＿ｍを算出する際には、前回算出したＥ’＿ｍに手順Ｓ６３４において選択されるΔＥ＿ｍｉを加算して得られる値を新たなＥ’＿ｍとしてもよい。 [Procedure S631]
The spare resource supply number calculation unit 14 uses the current ΔR_n (0), (n = 1, 2,..., N) to determine the reliability A_m ((R_m1 (t), R_m2 (t),..., R_mN ( t)), (R_1 (t) + ΔR_1 (0), R_2 (t) + ΔR_2 (0),..., R_N (t) + ΔR_N (0))), and using the calculated reliability A_m, an evaluation function E_m Is calculated, and the calculated value of E_m is taken as E'_m. The reliability A_m calculated after the second time is the reliability A_m calculated using ΔR_n (0) updated in step S636. When E′_m is calculated for the second time or later, a value obtained by adding ΔE_mi selected in step S634 to E′_m calculated previously may be set as new E′_m.

［手順Ｓ６３２（Ｓ６３２−１〜Ｓ６３２−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿１（０）の値のみを１増加させた状態、すなわちΔＲ＿１（０）の値を（ΔＲ＿１（０）＋１）とした状態で評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出した値をＥ＿ｍ１とする。また、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿２（０）の値のみを１増加させた状態、すなわちΔＲ＿２（０）の値を（ΔＲ＿２（０）＋１）とした状態で、評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ＿ｍ２とする。同様に、ΔＲ＿３（０）からΔＲ＿Ｎそれぞれについてもその値のみを１増加させた状態で評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ＿ｍ３，…，Ｅ＿ｍＮとする。評価関数の値Ｅ＿ｍ１，Ｅ＿ｍ２，…，Ｅ＿ｍＮそれぞれの算出（手順Ｓ６３２−１〜Ｓ６３２−Ｎ）は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S632 (S632-1 to S632-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the value of the evaluation function E_m in a state in which only the value of ΔR_1 (0) is increased by 1, ie, in a state in which the value of ΔR_1 (0) is (ΔR_1 (0) +1). Let the calculated value be E_m1. Further, the spare resource supply number calculation unit 14 increases the value of ΔR_2 (0) by 1 only, that is, sets the value of ΔR_2 (0) to (ΔR_2 (0) +1), the value of the evaluation function E_m. Is calculated, and the calculated value of E_m is taken as E_m2. Similarly, for each of ΔR_3 (0) to ΔR_N, the value of the evaluation function E_m is calculated in a state where only the value is increased by 1, and the calculated value of E_m is taken as E_m3, ..., E_mN. The calculation of each of the evaluation function values E_m1, E_m2, ..., E_mN (steps S632-1 to S632-N) may be performed in parallel or in order.

［手順Ｓ６３３（Ｓ６３３−１〜Ｓ６３３−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６３２で算出したＥ＿ｍ１を用いて、ΔＥ＿ｍ１＝Ｅ＿ｍ１−Ｅ’＿ｍを算出する。また、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６０６で算出したＥ＿ｍ２を用いて、ΔＥ＿ｍ２＝Ｅ＿ｍ２−Ｅ’＿ｍを算出する。同様に、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＥ＿ｍ３，…，ΔＥ＿ｍＮを算出する。また、ΔＥ＿ｍ１，ΔＥ＿ｍ２，…，ΔＥ＿ｍＮそれぞれの算出は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S633 (S633-1 to S633-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m1 = E_m1-E′_m using E_m1 calculated in step S632. Further, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m2 = E_m2-E′_m using E_m2 calculated in step S606. Similarly, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m 3,..., ΔE_mN. Further, each calculation of ΔE_m1, ΔE_m2,..., ΔE_mN may be performed in parallel or sequentially.

［手順Ｓ６３４］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６３３において算出したΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮの中で値が最小のΔＥ＿ｍｉ，（１≦ｉ≦Ｎ）を選択する。
［手順Ｓ６３５］
予備リソース供給数算出部１４は、選択したΔＥ＿ｍｉの値が負であるか否かを判定する。ΔＥ＿ｍｉの値が負である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６３６を行う。ΔＥ＿ｍｉの値が負でない場合、すなわちΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮすべての値が０又は正である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６３７を行う。 [Step S634]
The spare resource supply number calculation unit 14 selects ΔE_mi (1 ≦ i ≦ N) having the smallest value among ΔE_m1,..., ΔE_mN calculated in step S633.
[Procedure S635]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the selected value of ΔE_mi is negative. When the value of ΔE_mi is negative, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S636. If the value of ΔE_mi is not negative, that is, if all the values of ΔE_m1,..., ΔE_mN are 0 or positive, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S637.

［手順Ｓ６３６］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６３４において選択したΔＥ＿ｍｉに対応するΔＲ＿ｉ（０）の値を１増加させ、手順Ｓ６３１以降の手順を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６３６において更新した共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を用いてＥ’＿ｍを更新し、ΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮを再度算出する。予備リソース供給数算出部１４は、ΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮすべての値が０又は正になるまで手順Ｓ６３１から手順Ｓ６３６までを繰り返す。このようにして得られるΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）は、Ａ＿ｍ（ｔ）＞Ａ’＿ｍ，（Ｔ＿Ｌ＜ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）を満足した上で、評価関数Ｅ＿１の値を最小化する。 [Procedure S636]
The spare resource supply number calculation unit 14 increments the value of ΔR_i (0) corresponding to ΔE_mi selected in step S634 by 1, and repeats the procedure from step S631. That is, the spare resource supply number calculation unit 14 updates E′_m using the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) updated in step S636, and calculates ΔE_m1,..., ΔE_mN again. The spare resource supply number calculation unit 14 repeats steps S631 to S636 until all the values of ΔE_m1, ..., ΔE_mN become 0 or positive. In this way, ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) obtained as described above satisfy A_m (t)> A′_m, (T_L <t <T_L + T_J), and then the evaluation function E_1 Minimize the value.

［手順Ｓ６３７］
予備リソース供給数算出部１４は、ΔＥ＿ｍ１，ΔＥ＿ｍ２，…，ΔＥ＿ｍＮの値がすべて０又は正の値になるまで手順を繰り返すことにより得られた、各ノードに供給する共用予備パスリソース数ΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）を、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎに仮決定する。 [Step S637]
The spare resource supply number calculation unit 14 obtains the number of shared spare path resources to be supplied to each node ΔR_1 (0, which is obtained by repeating the procedure until all the values of ΔE_m1, ΔE_m2, ..., ΔE_mN become 0 or a positive value. , ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) are temporarily determined to be the shared protection path resource supply number ΔR_n.

［手順Ｓ６３８］
予備リソース供給数算出部１４は、ｍの値がＭであるか否かを判定し、ｍの値がＭでない場合には手順Ｓ６２４以降を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、すべてのスライスに対して手順Ｓ６２５から手順Ｓ６３６までを繰り返すことにより、各スライスに対する所望の信頼性Ａ’＿ｍが満足されるように、各ノードに供給する共用予備パスリソース数ΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）の値を更新する。一方、ｍの値がＭである場合には、予備リソース供給数算出部１４は手順Ｓ６３９を行う。 [Step S638]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the value of m is M or not, and when the value of m is not M, repeats step S624 and subsequent steps. That is, the spare resource supply number calculation unit 14 supplies each node so that the desired reliability A′_m for each slice is satisfied by repeating steps S625 to S636 for all slices. The values of the shared spare path resource numbers ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) are updated. On the other hand, when the value of m is M, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S639.

［手順Ｓ６３９］
予備リソース供給数算出部１４は、すべてのスライスに対する所望の信頼性Ａ’＿ｍを満足する最新のΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）を、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎとして採用する。なお、ここで得られたΔＲ＿ｎ（０）は、次回以降の共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する際の手順Ｓ３にて、正味の共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）を算出するときに用いられる。 [Step S639]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the latest ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) satisfying the desired reliability A′_m for all slices using the shared spare path resource supply number ΔR_n. Adopt as. Note that ΔR_n (0) obtained here is the time when the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources is calculated in step S3 when calculating the number of shared protection path resource supplies ΔR_n after the next time Used for

第２の実施形態のネットワーク制御装置１によれば、スライスごとのデータトラヒック量の推移を予測し、予測結果に基づいて、各時点における信頼性が所望の信頼性を下回らないという制約条件のもとで、各スライスに対する所望の信頼性を満たすために必要な共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎをノードごとに算出することができる。この各ノードに対する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎに基づいて、パスリソースを設置又は増設することにより、各スライスに割り当てられるパスリソースが変動する環境下においても各スライスの信頼性を維持することが容易になる。   According to the network control device 1 of the second embodiment, the transition of the data traffic volume for each slice is predicted, and based on the prediction result, also under the constraint condition that the reliability at each time point does not fall below the desired reliability. Then, it is possible to calculate the number of shared protection path resource supplies ΔR_n necessary to satisfy the desired reliability for each slice for each node. By installing or expanding path resources based on the number of shared protection path resource supplies ΔR_n for each node, it is easy to maintain the reliability of each slice even in an environment where path resources allocated to each slice fluctuate. become.

［第３の実施形態］
第１、第２の実施形態のネットワーク制御装置１では、データトラヒック量の推移予測をもとに導出されるパスリソース数の推移に基づいて、各スライスが所望の信頼性を維持し続けるために必要な共用予備パスリソース供給数を決定することを特徴とする。データトラヒック量の推移の予測誤差を考慮した上でパスリソース数の推移が導出されている場合には、データトラヒック量の予測に対する最悪ケースを想定した上でパスリソース数推移が導出されるため、これに紐付いて導出される信頼性も、データトラヒック量予測の最悪ケースを想定した推移となる。したがって、第１、第２の実施形態では、信頼性の推移に対して予測誤差を考慮する必要がなかった。 Third Embodiment
In the network control device 1 according to the first and second embodiments, each slice continues to maintain a desired reliability based on the transition of the number of path resources derived based on the transition prediction of the data traffic volume. A required number of shared protection path resource supplies is determined. When the transition of the number of path resources is derived in consideration of the prediction error of the transition of the data traffic volume, the transition of the number of path resources is derived after assuming the worst case for the prediction of the data traffic volume, The reliability derived from this is also a transition assuming the worst case of data traffic volume prediction. Therefore, in the first and second embodiments, it is not necessary to consider the prediction error with respect to the transition of the reliability.

一方、データトラヒック量推移の予測誤差を考慮せずにパスリソース数の推移を導出する場合は、データトラヒック量予測に対する最悪ケースが想定されていないため、予測が大きく外れたときには、各スライスの信頼性が所望の信頼性を下回ってしまう恐れがある。第３の実施形態では、このような場合に対しても各スライスが所望の信頼性を満足し続けるように、トランスポートネットワーク２を制御する構成について説明する。   On the other hand, when the transition of the number of path resources is derived without considering the prediction error of the data traffic volume transition, the worst case for the data traffic volume prediction is not assumed. There is a risk that the sex may fall below the desired reliability. In the third embodiment, a configuration will be described in which the transport network 2 is controlled such that each slice continues to satisfy the desired reliability even in such a case.

図７は、第３の実施形態におけるトランスポートネットワーク制御システムの構成例を示すブロック図である。トランスポートネットワーク制御システムは、ネットワーク制御装置１Ａと、トランスポートネットワーク２とを備える。ネットワーク制御装置１Ａは、トラヒック変動予測部１１と、リソース数算出部１２と、信頼性算出部１３と、予備リソース供給数算出部１４と、信頼性モニタ部１５とを備える。ネットワーク制御装置１Ａは、信頼性モニタ部１５を備える点が第１の実施形態のネットワーク制御装置１と異なる。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a transport network control system in the third embodiment. The transport network control system includes a network control device 1A and a transport network 2. The network control device 1A includes a traffic fluctuation prediction unit 11, a resource number calculation unit 12, a reliability calculation unit 13, a spare resource supply number calculation unit 14, and a reliability monitoring unit 15. The network control device 1A differs from the network control device 1 of the first embodiment in that the network control device 1A includes a reliability monitor unit 15.

信頼性モニタ部１５は、トランスポートネットワーク２において実際に各スライスに割り当てられているパスリソース数及び各ノードに備えられている共用予備リソース数を取得し、各スライスの実際の信頼性を算出する。信頼性算出部１３は、各スライスの信頼性の推移Ａ＿ｍ（ｔ）を算出する際には、過去に決定した共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを用いる。また、信頼性モニタ部１５により算出される各スライスの実際の信頼性を用いることで、信頼性の推移を算出する際の算出精度を向上させる。各スライスにどれくらいのパスリソースが割り当てられるかは、トランスポートネットワーク２及びスライスの運用ポリシに依存するため、各スライスに割り当てられるパスリソース数の推移はリソース数算出部１２から与えられることを前提とし、与えられたパスリソース数の推移を基に、各スライスが所望の信頼性を維持し続けるために必要な共用予備パスリソース供給数を算出する。   The reliability monitor unit 15 obtains the number of path resources actually allocated to each slice in the transport network 2 and the number of shared spare resources provided for each node, and calculates the actual reliability of each slice. . The reliability calculation unit 13 uses the number of shared protection path resource supplies ΔR_n determined in the past when calculating the transition of reliability A_m (t) of each slice. Further, by using the actual reliability of each slice calculated by the reliability monitor unit 15, the calculation accuracy in calculating the transition of the reliability is improved. Since how many path resources are allocated to each slice depends on the transport network 2 and the operation policy of the slices, it is assumed that the transition of the number of path resources allocated to each slice is given from the resource number calculation unit 12 Based on the given transition of the number of path resources, the number of shared protection path resource supplies necessary for each slice to maintain the desired reliability is calculated.

第３の実施形態におけるネットワーク制御装置１Ａが行う共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理は、第１の実施形態における図３に示した処理と同様である。なお、各スライスの信頼性の推移に対する予測誤差の影響を評価関数Ｅ＿ｍに含めるために、式（７）の評価関数Ｅ＿ｍに代えて式（９）の評価関数Ｅ＿ｍを用いる。

The process of calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n performed by the network control apparatus 1A in the third embodiment is the same as the process shown in FIG. 3 in the first embodiment. In order to include the influence of the prediction error on the transition of the reliability of each slice in the evaluation function E_m, the evaluation function E_m of the equation (9) is used instead of the evaluation function E_m of the equation (7).

式（９）においてσ＿ｍは、スライスｍにおける信頼性推移の直近の実測値Ｂ＿ｍ（ｔ）と、信頼性算出部１３により算出される信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）との二乗誤差であり、式（１０）で表される。

In Equation (9), σ_m is a square error between the latest actual measurement value B_m (t) of the reliability transition in slice m and the reliability A_m (t) calculated by the reliability calculation unit 13, and It is represented by).

式（１０）におけるＰは、式（１１）を満足する自然数である。

P in equation (10) is a natural number that satisfies equation (11).

また、式（９）におけるαは、危険率係数である。例えば実測の信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）が正規分布に従う場合は、α＝３とすると信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）の時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌから時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までに亘る平均値が所望の信頼性Ａ’＿ｍを下回る確率がおよそ０．１５％となる。したがって、所望の信頼性を下回る確率に応じて危険率係数αを定めることで、所望の信頼性を下回る確率である危険率を任意に設定することができる。信頼性推移の実測値Ｂ＿ｍ（ｔ）は、信頼性推移の予測値Ａ＿ｍ（ｔ）の引数である現用パスリソース数の推移Ｒ＿ｍｎ（ｔ），（ｍ＝１，２，…，Ｍ；ｎ＝１，２，…，Ｎ）と、共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ），（ｎ＝１，２，…，Ｎ）とに代えて、実際の現用パスリソース数の推移Ｓ＿ｍｎ（ｔ）と共用予備パスリソース数の推移Ｓ＿ｎ（ｔ）とを用いることで算出できる。信頼性モニタ部１５は、トランスポートネットワーク２から取得する実際の現用パスリソース数の推移Ｓ＿ｍｎ（ｔ）と共用予備パスリソース数の推移Ｓ＿ｎ（ｔ）とから、信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を算出する。   Furthermore, α in equation (9) is a risk factor coefficient. For example, when the measured reliability B_m (t) follows a normal distribution, assuming that α = 3, an average value from the time t = T_L of the reliability A_m (t) to the time t = (T_L + T_J) is the desired reliability A The probability of falling below '_m is approximately 0.15%. Therefore, by defining the risk factor coefficient α in accordance with the probability of being less than the desired reliability, it is possible to arbitrarily set the risk ratio which is the probability of being less than the desired reliability. The measured value B_m (t) of the reliability transition is the transition R_mn (t) of the number of currently used path resources, which is an argument of the predicted value A_m (t) of the reliability transition, (m = 1, 2,..., M; n = 1, 2, ..., N) and the transition R_n (t), (n = 1, 2, ..., N) of the number of shared protection path resources, the transition S_mn (t) of the actual number of active path resources And the transition S_n (t) of the number of shared protection path resources. The reliability monitor unit 15 calculates the reliability B_m (t) from the transition S_mn (t) of the actual number of active path resources acquired from the transport network 2 and the transition S_n (t) of the number of shared protection path resources. .

なお、第２の実施形態におけるネットワーク制御装置１は、手順Ｓ１から手順Ｓ６を行い、式（８）に示された制約条件を満足しつつ、式（７）に示した評価関数Ｅ＿ｍを最小化するΔＲ＿ｎ（０），（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を共用予備パスリソース供給数として採用する処理を行っている。第２の実施形態の処理において、第３の実施形態のように各スライスの信頼性推移に対する予測誤差の影響を含める場合、式（９）に示した評価関数Ｅ＿ｍを用いることに加え、式（８）に代えて式（１２）を制約条件として用いればよい。

The network control device 1 according to the second embodiment performs steps S1 to S6 to minimize the evaluation function E_m shown in equation (7) while satisfying the constraint shown in equation (8). A process of adopting .DELTA.R.sub .-- n (0), (n = 1, 2,..., N) is performed as the shared backup path resource supply number. In the processing of the second embodiment, when the influence of the prediction error on the reliability transition of each slice is included as in the third embodiment, in addition to using the evaluation function E_m shown in the equation (9), Instead of 8), equation (12) may be used as a constraint.

第３の実施形態のネットワーク制御装置１Ａによれば、各スライスの信頼性の推移において生じる予測誤差を考慮した上で、各スライスの信頼性を所望の信頼性の近傍で安定させるために必要な共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎをノードごとに算出することができる。この各ノードに対する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎに基づいて、パスリソースを設置又は増設することにより、各スライスに割り当てられるパスリソースが変動する環境下においても各スライスの信頼性を維持することが容易になる。   According to the network control device 1A of the third embodiment, it is necessary to stabilize the reliability of each slice in the vicinity of the desired reliability in consideration of the prediction error generated in the transition of the reliability of each slice. The shared spare path resource supply number ΔR_n can be calculated for each node. By installing or expanding path resources based on the number of shared protection path resource supplies ΔR_n for each node, it is easy to maintain the reliability of each slice even in an environment where path resources allocated to each slice fluctuate. become.

［第４の実施形態］
データトラヒック量推移の予測誤差が正規分布に従うと仮定した場合、データトラヒック量推移に基づいて導出される各ノードにおけるパスリソース数の推移Ｒ＿ｍｎ（ｔ）、Ｒ＿ｎ（ｔ）も正規分布に従う誤差を有することが想定される。このような場合、信頼性を表す指標として式（２）から式（４）に示した障害発生確率Ｆ＿ｍを用いてＡ＿ｍ＝１／Ｆ＿ｍなどと定めたとき、各スライスの信頼性の推移Ａ＿ｍ（ｔ）の誤差は正規分ではなく対数正規分布に従うことが想定される。第４の実施形態では、信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）の誤差が対数正規分布に従う場合において、各スライスが所望の信頼性を維持し続けるために必要な共用予備パスリソース供給数を決定することを特徴とする。 Fourth Embodiment
Assuming that the prediction error of the data traffic volume transition follows a normal distribution, the transition R_mn (t) and R_n (t) of the number of path resources in each node derived based on the data traffic volume transition also have an error according to the normal distribution It is assumed. In such a case, when it is determined that A_m = 1 / F_m or the like using the failure occurrence probability F_m shown in Equations (2) to (4) as an index indicating reliability, transition of reliability of each slice A_m ( It is assumed that the error of t) follows a lognormal distribution, not a normal part. The fourth embodiment is characterized in that, in the case where the error of reliability A_m (t) follows a log-normal distribution, the number of shared protection path resource supplies necessary for each slice to maintain desired reliability is determined. I assume.

第４の実施形態におけるネットワーク制御装置は、第３の実施形態におけるネットワーク制御装置１Ａと同様の構成を有する。第４の実施形態における共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理は、第３の実施形態における処理と同様であり、式（７）の評価関数Ｅ＿ｍに代えて式（１３）の評価関数Ｅ＿ｍを用いる。

The network control device in the fourth embodiment has the same configuration as the network control device 1A in the third embodiment. The process of calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n in the fourth embodiment is the same as the process in the third embodiment, and the evaluation function E_m of equation (13) is substituted for the evaluation function E_m of equation (7). Use

式（１３）におけるσ＿ｍは、スライスｍにおける信頼性推移の直近の実測値Ｂ＿ｍ（ｔ）の対数と想定値Ａ＿ｍ（ｔ）の対数の二乗誤差であり、式（１４）で表される。

Σ_m in Equation (13) is a square error between the logarithm of the latest actual measurement value B_m (t) of the reliability transition in slice m and the logarithm of the assumed value A_m (t), and is expressed by Equation (14).

式（１４）におけるＰは、式（１１）を満足する自然数である。また、αは式（９）と同様に危険率係数である。例えば実測の信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）が正規分布に従う場合は、α＝３とすると信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）の時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌから時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）までに亘る平均値が所望の信頼性Ａ’＿ｍを下回る確率がおよそ０．１５％となる。したがって、所望の信頼性を下回る確率に応じて危険率係数αを定めることで、所望の信頼性を下回る確率である危険率を任意に設定することができる。   P in equation (14) is a natural number that satisfies equation (11). Also, α is a risk factor coefficient as in the equation (9). For example, when the measured reliability B_m (t) follows a normal distribution, assuming that α = 3, an average value from the time t = T_L of the reliability A_m (t) to the time t = (T_L + T_J) is the desired reliability A The probability of falling below '_m is approximately 0.15%. Therefore, by defining the risk factor coefficient α in accordance with the probability of being less than the desired reliability, it is possible to arbitrarily set the risk ratio which is the probability of being less than the desired reliability.

なお、第２の実施形態におけるネットワーク制御装置１は、手順Ｓ１から手順Ｓ６を行い、式（８）に示された制約条件を満足しつつ、式（７）に示した評価関数Ｅ＿ｍを最小化するΔＲ＿ｎ（０），（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を共用予備パスリソース供給数として採用する処理を行っている。第２の実施形態の処理において、第４の実施形態のように各スライスの信頼性推移に対する予測誤差の影響を含める場合、式（１３）に示した評価関数Ｅ＿ｍを用いることに加え、式（８）に代えて式（１５）を制約条件として用いればよい。

The network control device 1 according to the second embodiment performs steps S1 to S6 to minimize the evaluation function E_m shown in equation (7) while satisfying the constraint shown in equation (8). A process of adopting .DELTA.R.sub .-- n (0), (n = 1, 2,..., N) is performed as the shared backup path resource supply number. In the process of the second embodiment, when the influence of the prediction error on the reliability transition of each slice is included as in the fourth embodiment, the equation (13) is used in addition to using the evaluation function E_m. Instead of 8), equation (15) may be used as a constraint.

第４の実施形態のネットワーク制御装置によれば、各スライスの信頼性の推移において生じる予測誤差を考慮した上で、各スライスの信頼性を所望の信頼性の近傍で安定させるために必要な共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎをノードごとに算出することができる。この各ノードに対する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎに基づいて、パスリソースを設置又は増設することにより、各スライスに割り当てられるパスリソースが変動する環境下においても各スライスの信頼性を維持することが容易になる。   According to the network control device of the fourth embodiment, sharing necessary for stabilizing the reliability of each slice in the vicinity of the desired reliability in consideration of the prediction error generated in the transition of the reliability of each slice The number of spare path resource supplies ΔR_n can be calculated for each node. By installing or expanding path resources based on the number of shared protection path resource supplies ΔR_n for each node, it is easy to maintain the reliability of each slice even in an environment where path resources allocated to each slice fluctuate. become.

［第５の実施形態］
第１の実施形態では、データトラヒック量の変動に伴い各スライスに割り当てるパスリソース数及び共用予備パスリソース数が変動する環境下においても各スライスが所望の信頼性を維持し続けるために、各ノードへの共用予備パスリソースの供給、すなわち共用予備パスリソースの増設のみを考慮していた。しかし、データトラヒック量の変動に伴い各ノードに備えられた共用予備パスリソースに余剰が生じることも考えられる。各スライスが所望の信頼性を満足できていれば、必要以上に共用予備パスリソースをノードに備えなくともよい。共用予備パスリソースに余剰が生じている場合、各ノードから共用予備パスリソースを撤去する減設を行うことも可能である。減設したパスリソースは、他のノードに備えるパスリソースとして転用することができるため、パスリソースを有効に活用するという観点で、減設を考慮することは有意義である。 Fifth Embodiment
In the first embodiment, each node maintains each desired reliability even in an environment where the number of path resources allocated to each slice and the number of shared protection path resources vary with variations in data traffic volume. Only supply of shared protection path resources to the network, that is, addition of shared protection path resources was considered. However, it is also conceivable that surplus may occur in the shared protection path resources provided in each node due to the fluctuation of the data traffic volume. If each slice can satisfy the desired reliability, it is not necessary to provide the node with a shared protection path resource more than necessary. If a surplus occurs in the shared protection path resource, it is also possible to carry out a removal for removing the shared protection path resource from each node. Since the removed path resource can be diverted as a path resource provided to another node, it is meaningful to consider the removal from the viewpoint of effectively utilizing the path resource.

第５の実施形態のネットワーク制御装置は、第１の実施形態のネットワーク制御装置１において減設を考慮した構成を備える。第５の実施形態のネットワーク制御装置は、第１の実施形態のネットワーク制御装置１と同様の構成を有する。また、第５の実施形態における共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理は、第１の実施形態における処理と手順Ｓ１から手順Ｓ５までが同じであり、手順Ｓ６が異なる。本実施形態の共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理における手順Ｓ６を以下に説明する。   The network control device according to the fifth embodiment has a configuration in which the network control device 1 according to the first embodiment takes account of the elimination. The network control device of the fifth embodiment has the same configuration as the network control device 1 of the first embodiment. Further, the process of calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n in the fifth embodiment is the same as the process in the first embodiment from the procedure S1 to the procedure S5, and the procedure S6 is different. A procedure S6 in the process of calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n according to the present embodiment will be described below.

［手順Ｓ６］
時刻ｔ＝０における共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を考慮すると、時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌから時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）における各スライスの信頼性の推移は、Ａ＿ｍ（（Ｒ＿ｍ１（ｔ），Ｒ＿ｍ２（ｔ），…，Ｒ＿ｍＮ（ｔ）），（Ｒ＿１（ｔ）＋ΔＲ＿１（０），Ｒ＿２（ｔ）＋ΔＲ＿２（０），…，Ｒ＿Ｎ（ｔ）＋ΔＲ＿Ｎ（０）））と表される。手順Ｓ５で算出した評価関数Ｅ＿ｍの値は、ΔＲ＿ｎ（０）＝０，（ｎ＝１，２，３…，Ｎ）の場合に相当する。この値を、Ｅ’＿ｍとする。手順Ｓ６では、予備リソース供給数算出部１４は評価関数Ｅ＿ｍが最小となるΔＲ＿ｎ（０）を算出する。以下に、手順Ｓ６の詳細な処理を説明する。 [Step S6]
The transition of reliability of each slice from time t = T_L to time t = (T_L + T_J) is A_m ((R_m1 (t), R_m2 ( t), ..., R_mN (t), (R_1 (t) + ΔR_1 (0), R_2 (t) + ΔR_2 (0), ..., R_N (t) + ΔR_N (0))). The value of the evaluation function E_m calculated in step S5 corresponds to the case of ΔR_n (0) = 0, (n = 1, 2, 3,..., N). Let this value be E'_m. In step S6, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔR_n (0) that minimizes the evaluation function E_m. The detailed processing of step S6 will be described below.

図８及び図９は、第５の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャートである。手順Ｓ６において、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６４１から手順Ｓ６５９を行う。   FIG. 8 and FIG. 9 are flowcharts showing the process in step S6 in the fifth embodiment. In step S6, the spare resource supply number calculation unit 14 performs steps S641 to S659.

［手順Ｓ６４１］
予備リソース供給数算出部１４は、トランスポートネットワーク２上の各スライスが満足すべき信頼性の大きい順に各スライスに番号付けをする。
［手順Ｓ６４２］
予備リソース供給数算出部１４は、初期値として、各ノードに供給する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）それぞれの値を０にする（ΔＲ＿ｎ（０）←０；ｎ＝１，２，…，Ｎ）。
［手順Ｓ６４３］
予備リソース供給数算出部１４は、処理対象のスライスの番号を示すｍの値を０にする初期化（ｍ←０）を行う。
［手順Ｓ６４４］
予備リソース供給数算出部１４は、スライスの番号を示すｍの値を１増加させる（ｍ←ｍ＋１）。 [Step S641]
The spare resource supply number calculation unit 14 numbers each slice in descending order of reliability that each slice on the transport network 2 should satisfy.
[Step S 642]
The spare resource supply number calculation unit 14 sets each value of the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) to be supplied to each node to 0 as an initial value (ΔR_n (0) ← 0; n = 1, 2,... , N).
[Step S643]
The spare resource supply number calculation unit 14 performs initialization (m ← 0) to set the value of m indicating the number of the slice to be processed to 0.
[Step S644]
The spare resource supply number calculation unit 14 increments the value of m indicating the slice number by 1 (m ← m + 1).

［手順Ｓ６４５］
予備リソース供給数算出部１４は、スライスｍの信頼性Ａ＿ｍを用いてＥ＿ｍを算出し、その値をＥ’＿ｍとする。スライスｍの信頼性Ａ＿ｍは、現用パスリソース数Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と、共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）と共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）とに基づいて算出される。初回に算出される信頼性Ａ＿ｍはすべてのΔＲ＿ｎ（０）の値が０である場合の信頼性Ａ＿ｍであり、２回目以降に算出される信頼性Ａ＿ｍは手順Ｓ６５３又は手順Ｓ６５４において更新されたΔＲ＿ｎ（０）を用いて算出される信頼性Ａ＿ｍである。なお、２回目以降にＥ’＿ｍを算出する際には、前回算出したＥ’＿ｍに手順Ｓ６５０において選択されるΔＥ＿ｍｉを加算して得られる値を新たなＥ’＿ｍとしてもよい。 [Procedure S645]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates E_m using the reliability A_m of the slice m, and sets the value as E′_m. The reliability A_m of the slice m is calculated based on the number of active path resources R_mn (t), the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources, and the number of shared protection path resources ΔR_n (0). The reliability A_m calculated for the first time is the reliability A_m when the value of all ΔR_n (0) is 0, and the reliability A_m calculated for the second and subsequent times is ΔR_n updated in step S653 or step S654. It is reliability A_m calculated using (0). When E′_m is calculated for the second and subsequent times, a value obtained by adding ΔE_mi selected in step S650 to E′_m calculated previously may be set as new E′_m.

［手順Ｓ６４６（Ｓ６４６−１〜Ｓ６４６−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿１（０）の値のみを１増加させた状態、すなわちΔＲ＿１（０）の値を（ΔＲ＿１（０）＋１）とした状態で評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出した値をＥ＿ｍ１とする（手順Ｓ６４６−１）。また、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿２（０）の値のみを１増加させた状態、すなわちΔＲ＿２（０）の値を（ΔＲ＿２（０）＋１）とした状態で、評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ＿ｍ２とする（手順Ｓ６４６−２）。同様に、ΔＲ＿３（０）からΔＲ＿Ｎそれぞれについてもその値のみを１増加させた状態で評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ＿ｍ３，…，Ｅ＿ｍＮとする（手順Ｓ６４６−３〜Ｓ６４６−Ｎ）。評価関数の値Ｅ＿ｍ１，Ｅ＿ｍ２，…，Ｅ＿ｍＮそれぞれの算出（手順Ｓ６４６−１〜Ｓ６４６−Ｎ）は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S646 (S646-1 to S646-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the value of the evaluation function E_m in a state in which only the value of ΔR_1 (0) is increased by 1, ie, in a state in which the value of ΔR_1 (0) is (ΔR_1 (0) +1). The calculated value is set to E_m1 (step S646-1). Further, the spare resource supply number calculation unit 14 increases the value of ΔR_2 (0) by 1 only, that is, sets the value of ΔR_2 (0) to (ΔR_2 (0) +1), the value of the evaluation function E_m. Is calculated, and the calculated value of E_m is set to E_m2 (step S646-2). Similarly, for each of ΔR_3 (0) to ΔR_N, the value of evaluation function E_m is calculated in a state where only the value is increased by 1, and the calculated values of E_m are E_m3, ..., E_mN (step S646-3 to 3). S646-N). The calculation of each of the evaluation function values E_m1, E_m2, ..., E_mN (steps S646-1 to S646-N) may be performed in parallel or sequentially.

［手順Ｓ６４７（Ｓ６４７−１〜Ｓ６４７−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６４６で算出したＥ＿ｍ１を用いて、ΔＥ＿ｍ１＝Ｅ＿ｍ１−Ｅ’＿ｍを算出する（手順Ｓ６４７−１）。また、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６０６で算出したＥ＿ｍ２を用いて、ΔＥ＿ｍ２＝Ｅ＿ｍ２−Ｅ’＿ｍを算出する（手順Ｓ６４７−２）。同様に、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＥ＿ｍ３，…，ΔＥ＿ｍＮを算出する（手順Ｓ６４７−３〜Ｓ６４７−Ｎ）。また、ΔＥ＿ｍ１，ΔＥ＿ｍ２，…，ΔＥ＿ｍＮそれぞれの算出は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S647 (S647-1 to S647-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m1 = E_m1-E′_m using E_m1 calculated in step S646 (step S647-1). Further, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m2 = E_m2−E′_m using E_m2 calculated in step S606 (step S647-2). Similarly, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m3, ..., ΔE_mN (steps S647-3 to S647-N). Further, each calculation of ΔE_m1, ΔE_m2,..., ΔE_mN may be performed in parallel or sequentially.

［手順Ｓ６４８（Ｓ６４８−１〜Ｓ６４８−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿１（０）の値のみを１減少させた状態、すなわちΔＲ＿１（０）の値を（ΔＲ＿１（０）−１）とした状態で評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出した値をＥ＿ｍ−１とする（手順Ｓ６４８−１）。また、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＲ＿２（０）の値のみを１減少させた状態、すなわちΔＲ＿２（０）の値を（ΔＲ＿２（０）−１）とした状態で、評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ＿ｍ−２とする（手順Ｓ６４８−２）。同様に、ΔＲ＿３（０）からΔＲ＿Ｎそれぞれについてもその値のみを１減少させた状態で評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ＿ｍ−３，…，Ｅ＿ｍ−Ｎとする（手順Ｓ６４８−３〜Ｓ６４８−Ｎ）。評価関数の値Ｅ＿ｍ−１，Ｅ＿ｍ−２，…，Ｅ＿ｍ−Ｎそれぞれの算出（手順Ｓ６４８−１〜Ｓ６４８−Ｎ）は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S648 (S648-1 to S648-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the value of the evaluation function E_m in a state where only the value of ΔR_1 (0) is decreased by 1, ie, the state where the value of ΔR_1 (0) is (ΔR_1 (0) -1) The calculated value is set to E_m-1 (step S648-1). In addition, the spare resource supply number calculation unit 14 decreases the value of ΔR_2 (0) by 1 only, that is, sets the value of ΔR_2 (0) to (ΔR_2 (0) −1), the evaluation function E_m A value is calculated, and the calculated value of E_m is set to E_m-2 (step S648-2). Similarly, for each of ΔR_3 (0) to ΔR_N, the value of evaluation function E_m is calculated with only that value decreased by 1, and the calculated value of E_m is E_m−3,..., E_m−N (procedure S648-3 to S648-N). The calculation of each of the evaluation function values E_m-1, E_m-2, ..., E_m-N (steps S648-1 to S648-N) may be performed in parallel or in order.

［手順Ｓ６４９（Ｓ６４９−１〜Ｓ６４９−Ｎ）］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６４８で算出したＥ＿ｍ−１を用いて、ΔＥ＿ｍ−１＝Ｅ＿ｍ−１−Ｅ’＿ｍを算出する（手順Ｓ６４９−１）。また、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６４８で算出したＥ＿ｍ−２を用いて、ΔＥ＿ｍ−２＝Ｅ＿ｍ−２２−Ｅ’＿ｍを算出する（手順Ｓ６４９−２）。同様に、予備リソース供給数算出部１４は、ΔＥ＿ｍ−３，…，ΔＥ＿ｍ−Ｎを算出する（手順Ｓ６４９−３〜Ｓ６４９−Ｎ）。また、ΔＥ＿ｍ−１，ΔＥ＿ｍ−２，…，ΔＥ＿ｍ−Ｎそれぞれの算出は、並行して行われてもよいし、順に行われてもよい。 [Procedure S649 (S649-1 to S649-N)]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m-1 = E_m-1-E′_m using E_m-1 calculated in step S648 (step S649-1). Further, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m−2 = E_m−22−E′_m using E_m−2 calculated in step S648 (step S649-2). Similarly, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔE_m-3, ..., ΔE_m-N (steps S649-3 to S649-N). Moreover, each calculation of (DELTA) E_m-1, (DELTA) E_m-2, ..., (DELTA) E_m-N may be performed in parallel, and may be performed in order.

［手順Ｓ６５０］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６４７及び手順Ｓ６４９において算出したΔＥ＿ｍ−Ｎ，…，ΔＥ＿ｍ−１，ΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮを含む差分の集合のうち、最小の値となるΔＥ＿ｍｉ，（−Ｎ≦ｉ≦Ｎ）を選択する。
［手順Ｓ６５１］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５０において選択したΔＥ＿ｍｉの値が負であるか否かを判定する。ΔＥ＿ｍｉの値が負である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５２を行う。ΔＥ＿ｍｉの値が負でない場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５７を行う。 [Step S650]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the minimum value ΔE_mi, (-N among the set of differences including ΔE_m-N,..., ΔE_m-1,. Choose ≦ i ≦ N).
[Step S651]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the value of ΔE_mi selected in step S650 is negative. When the value of ΔE_mi is negative, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S652. When the value of ΔE_mi is not negative, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S657.

［手順Ｓ６５２］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５０において選択したΔＥ＿ｍｉの添字ｉが正の値であるか否かを判定する。添字ｉが正の値である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５３を行う。添字ｉが負の値である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５４を行う。 [Procedure S652]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the subscript i of ΔE_mi selected in step S650 is a positive value. If the subscript i is a positive value, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S653. If the subscript i is a negative value, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S654.

［手順Ｓ６５３］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５０において選択したΔＥ＿ｍｉと添字ｉが一致するΔＲ＿ｉ（０）の値を１増加させ、手順Ｓ６４５以降の手順を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、選択したΔＥ＿ｍｉとノード番号が一致するΔＲ＿ｉ（０）の値を（ΔＲ＿ｉ（０）＋１）に更新した後に、手順Ｓ６４５以降の手順を繰り返し行う。 [Step S653]
The spare resource supply number calculation unit 14 increments the value of ΔR_i (0) by which the ΔE_mi selected in step S650 matches the subscript i by 1 and repeats the procedure from step S645 on. That is, after updating the value of ΔR_i (0) in which the node number matches the selected ΔE_mi to (ΔR_i (0) +1), the spare resource supply number calculation unit 14 repeatedly performs the procedure after step S645.

［手順Ｓ６５４］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５０において選択したΔＥ＿ｍｉの添字ｉが示すノード−ｉが、スライスｒ（ｒ＜ｍ）で示される論理ネットワークの構成要素に含まれているか否かを判定する。すなわち、手順Ｓ６（手順Ｓ６４１〜Ｓ６５９）において、ΔＲ＿ｎ（０）を最適化する際に既に判定済みのスライスｒを構成するノードにノード−ｉが含まれるか否かを判定する。ノード−ｉがスライスｒの構成要素に含まれない場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５５を行う。ノード−ｉがスライスｒの構成要素に含まれる場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５６を行う。 [Step S654]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the node i indicated by the subscript i of ΔE_mi selected in step S650 is included in a component of the logical network indicated by slice r (r <m). . That is, in step S6 (steps S641 to S659), it is determined whether or not the node -i is included in the nodes constituting the slice r which has already been determined when optimizing ΔR_n (0). When the node -i is not included in the component of the slice r, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S655. When the node -i is included in the component of the slice r, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S656.

［手順Ｓ６５５］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５０において選択したΔＥ＿ｍｉと添字ｉの絶対値が一致するΔＲ＿−ｉ（０）の値を１減少させ、手順Ｓ６４５以降の手順を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、選択したΔＥ＿ｍｉとノード番号が一致するΔＲ＿−ｉ（０）の値を（ΔＲ＿−ｉ（０）−１）に更新した後に、手順Ｓ６４５以降の手順を繰り返し行う。 [Step S655]
The spare resource supply number calculation unit 14 decrements the value of ΔR_i (0) by which the absolute value of the subscript i matches the ΔE_mi selected in step S650 by 1, and repeats the procedure after step S645. That is, after updating the value of ΔR_i (0) whose node number matches the selected ΔE_mi with the selected ΔE_mi to (ΔR_i (0) -1), the spare resource supply number calculation unit 14 performs the procedure after step S645. Repeat

［手順Ｓ６５６］
予備リソース供給数算出部１４は、差分の集合｛ΔＥ＿ｍ−Ｎ，…，ΔＥ＿ｍ−１，ΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮ｝から手順Ｓ６５０又は前回の手順Ｓ６５６において選択したΔＥ＿ｍｉを除いて差分の集合を更新し、更新された差分の集合の中で最小の値となるΔＥ＿ｍｉ，（−Ｎ≦ｉ≦Ｎ）を再度選択する。予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５１以降を再度行う。 [Procedure S656]
The spare resource supply number calculation unit 14 updates the difference set excluding the ΔE_mi selected in step S650 or the previous step S656 from the set of differences {ΔE_m−N,..., ΔE_m−1, ΔE_m1,. Then, ΔE_mi, (−N ≦ i ≦ N) which is the minimum value among the updated set of differences is selected again. The spare resource supply number calculation unit 14 performs step S 651 and subsequent steps again.

［手順Ｓ６５７］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６４５から手順Ｓ６５７までを行うことで更新されたΔＲ＿ｎ，（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を、共用予備パスリソース供給数として仮決定する。 [Procedure S657]
The spare resource supply number calculation unit 14 tentatively determines ΔR_n, (n = 1, 2,..., N) updated by performing steps S645 to S657 as the number of shared protection path resource supplies.

［手順Ｓ６５８］
予備リソース供給数算出部１４は、ｍの値がＭであるか否かを判定し、ｍの値がＭでない場合には手順Ｓ６４４以降を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、すべてのスライスに対して手順Ｓ６４５から手順Ｓ６５７までを繰り返し行うことにより、各スライスに対する所望の信頼性Ａ’＿ｍが満足されるように、各ノードに増設又は減設する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）の値を更新する。一方、ｍの値がＭである場合には、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６５９を行う。 [Step S658]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the value of m is M or not, and when the value of m is not M, the procedure after step S644 is repeated. That is, by repeatedly performing steps S645 to S657 on all slices, the spare resource supply number calculation unit 14 adds the nodes to each node so that the desired reliability A′_m for each slice is satisfied Alternatively, the values of the shared spare path resource supply numbers ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) to be removed are updated. On the other hand, when the value of m is M, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S659.

［手順Ｓ６５９］
予備リソース供給数算出部１４は、すべてのスライスに対する所望の信頼性Ａ’＿ｍを満足する最新のΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）を、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎとして採用する。なお、ここで得られたΔＲ＿ｎ（０）は、次回以降の共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する際の手順Ｓ３にて、正味の共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）を算出するときに用いられる。 [Step S659]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the latest ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) satisfying the desired reliability A′_m for all slices using the shared spare path resource supply number ΔR_n. Adopt as. Note that ΔR_n (0) obtained here is the time when the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources is calculated in step S3 when calculating the number of shared protection path resource supplies ΔR_n after the next time Used for

第５の実施形態のネットワーク制御装置によれば、スライスごとのデータトラヒック量の推移を予測し、予測結果に基づいて、各スライスの信頼性を所望の信頼性の近傍で安定させるために必要な共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎをノードごとに算出することができる。このとき、ネットワーク制御装置は、各ノードにおけるパスリソースの増設に加えて減設も考慮して共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出することにより、各スライスに割り当てられるパスリソースが変動する環境下においても各スライスの信頼性を維持することを容易としつつ、パスリソースの効率的な利用を促すことができる。   According to the network control apparatus of the fifth embodiment, the transition of the data traffic volume for each slice is predicted, and based on the prediction result, it is necessary to stabilize the reliability of each slice in the vicinity of the desired reliability. The shared spare path resource supply number ΔR_n can be calculated for each node. At this time, the network control apparatus calculates the number of shared protection path resource supplies ΔR_n in consideration of the addition and reduction of path resources in each node, thereby changing the path resources allocated to each slice. Also, it is possible to promote efficient use of path resources while making it easy to maintain the reliability of each slice.

なお、第３及び第４の実施形態のネットワーク制御装置においても、第５の実施形態のネットワーク制御装置と同様に、各ノードにおけるパスリソースの減設を考慮して共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出してもよい。   Also in the network control devices of the third and fourth embodiments, similarly to the network control device of the fifth embodiment, the number of shared protection path resource supplies ΔR_n is set in consideration of the reduction of the path resources in each node. It may be calculated.

［第６の実施形態］
第６の実施形態では、第５の実施形態と同様に、共用予備パスリソースに余剰が生じている場合に各ノードから共用予備パスリソースを撤去する減設を行う。第６の実施形態では、第２の実施形態のネットワーク制御装置において、余剰の共用予備パスリソースを削減する動作を行う場合について説明する。第６の実施形態のネットワーク制御装置は、第１及び第２の実施形態のネットワーク制御装置と同様の構成を有する。また、第６の実施形態における共用予備パスリソース共用数ΔＲ＿ｎを算出する処理は、第２の実施形態における処理と手順Ｓ１から手順Ｓ５までが同じであり、手順Ｓ６が異なる。本実施形態の共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理における手順Ｓ６を以下に説明する。 Sixth Embodiment
In the sixth embodiment, as in the fifth embodiment, when there is a surplus in the shared protection path resource, reduction is performed to remove the shared protection path resource from each node. In the sixth embodiment, a case will be described in which the network control apparatus of the second embodiment performs an operation to reduce surplus shared protection path resources. The network control device of the sixth embodiment has the same configuration as the network control devices of the first and second embodiments. Further, the process of calculating the shared spare path resource sharing number ΔR_n in the sixth embodiment is the same as the process in the second embodiment from the procedure S1 to the procedure S5, and the procedure S6 is different. A procedure S6 in the process of calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n according to the present embodiment will be described below.

［手順Ｓ６］
時刻ｔ＝０における共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を考慮すると、時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌから時刻ｔ＝（Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）における各スライスの信頼性の推移は、Ａ＿ｍ（（Ｒ＿ｍ１（ｔ），Ｒ＿ｍ２（ｔ），…，Ｒ＿ｍＮ（ｔ）），（Ｒ＿１（ｔ）＋ΔＲ＿１（０），Ｒ＿２（ｔ）＋ΔＲ＿２（０），…，Ｒ＿Ｎ（ｔ）＋ΔＲ＿Ｎ（０）））と表される。手順Ｓ５で算出した評価関数Ｅ＿ｍの値は、ΔＲ＿ｎ（０）＝０，（ｎ＝１，２，３…，Ｎ）の場合に相当する。この値を、Ｅ’＿ｍとする。手順Ｓ６では、予備リソース供給数算出部１４は評価関数Ｅ＿ｍが最小となるΔＲ＿ｎ（０）を算出する。以下に、手順Ｓ６の詳細な処理を説明する。 [Step S6]
The transition of reliability of each slice from time t = T_L to time t = (T_L + T_J) is A_m ((R_m1 (t), R_m2 ( t), ..., R_mN (t), (R_1 (t) + ΔR_1 (0), R_2 (t) + ΔR_2 (0), ..., R_N (t) + ΔR_N (0))). The value of the evaluation function E_m calculated in step S5 corresponds to the case of ΔR_n (0) = 0, (n = 1, 2, 3,..., N). Let this value be E'_m. In step S6, the spare resource supply number calculation unit 14 calculates ΔR_n (0) that minimizes the evaluation function E_m. The detailed processing of step S6 will be described below.

図１０及び図１１は、第６の実施形態における手順Ｓ６における処理を示すフローチャートである。第６の実施形態における手順Ｓ６は、第２の実施形態における手順Ｓ６を構成する図５及び図６の手順Ｓ６２１から手順Ｓ６３９までのうち、手順Ｓ６２１から手順Ｓ６３０までが同じであり、手順Ｓ６３０以降が異なる。図１０及び図１１には、手順Ｓ６３０以降の処理が示されている。ここでは、重複する説明を省き、手順Ｓ６３０以降に行われる手順Ｓ６６１から手順Ｓ６７８について説明する。   FIG. 10 and FIG. 11 are flowcharts showing the process in step S6 in the sixth embodiment. The procedure S6 in the sixth embodiment is the same as the procedure S621 to the procedure S630 among the procedures S621 to the procedure S639 in FIGS. 5 and 6 constituting the procedure S6 in the second embodiment, and the procedure S630 or later Is different. 10 and 11 show the process after step S630. Here, the redundant description will be omitted, and steps S661 to S678 performed after step S630 will be described.

第６の実施形態における予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６２７において、Ａ＿ｍ（Ｔ）≧Ａ’＿ｍである場合に手順Ｓ６６１を行う。
［手順Ｓ６６１］
予備リソース供給数算出部１４は、現在のΔＲ＿ｎ（０），（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を用いて、信頼性Ａ＿ｍ（（Ｒ＿ｍ１（ｔ），Ｒ＿ｍ２（ｔ），…，Ｒ＿ｍＮ（ｔ）），（Ｒ＿１（ｔ）＋ΔＲ＿１（０），Ｒ＿２（ｔ）＋ΔＲ＿２（０），…，Ｒ＿Ｎ（ｔ）＋ΔＲ＿Ｎ（０）））を算出し、算出した信頼性Ａ＿ｍを用いて評価関数Ｅ＿ｍの値を算出し、算出したＥ＿ｍの値をＥ’＿ｍとする。２回目以降に算出される信頼性Ａ＿ｍは手順Ｓ６６９又は手順Ｓ６７４において更新されたΔＲ＿ｎ（０）を用いて算出される信頼性Ａ＿ｍである。なお、２回目以降にＥ’＿ｍを算出する際には、前回算出したＥ’＿ｍに手順Ｓ６６６において選択されるΔＥ＿ｍｉを加算して得られる値を新たなＥ’＿ｍとしてもよい。 The spare resource supply number calculation unit 14 in the sixth embodiment performs step S661 if A_m (T) _A′_m in step S627.
[Procedure S661]
The spare resource supply number calculation unit 14 uses the current ΔR_n (0), (n = 1, 2,..., N) to determine the reliability A_m ((R_m1 (t), R_m2 (t),..., R_mN ( t)), (R_1 (t) + ΔR_1 (0), R_2 (t) + ΔR_2 (0),..., R_N (t) + ΔR_N (0))), and using the calculated reliability A_m, an evaluation function E_m Is calculated, and the calculated value of E_m is taken as E'_m. The reliability A_m calculated after the second time is the reliability A_m calculated using ΔR_n (0) updated in step S669 or step S674. When E′_m is calculated for the second time or later, a value obtained by adding ΔE_mi selected in step S666 to E′_m calculated previously may be set as new E′_m.

［手順Ｓ６６２（Ｓ６６２−１〜Ｓ６６２−Ｎ）］
［手順Ｓ６６３（Ｓ６６３−１〜Ｓ６６３−Ｎ）］
［手順Ｓ６６４（Ｓ６６４−１〜Ｓ６６４−Ｎ）］
［手順Ｓ６６５（Ｓ６６５−１〜Ｓ６６５−Ｎ）］
［手順Ｓ６６６］
手順Ｓ６６２から手順Ｓ６６６までの動作は、第５の実施形態において説明した手順Ｓ６４６から手順Ｓ６５０までの動作とそれぞれ同じであるので、重複する説明を省略する。 [Procedure S662 (S662-1 to S662-N)]
[Procedure S663 (S663-1 to S663-N)]
[Procedure S664 (S664-1 to S664-N)]
[Procedure S665 (S665-1 to S665-N)]
[Step S666]
The operations from step S 662 to step S 666 are the same as the operations from step S 646 to step S 650 described in the fifth embodiment, and thus redundant description will be omitted.

［手順Ｓ６６７］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６６において選択したΔＥ＿ｍｉの値が負であるか否かを判定する。ΔＥ＿ｍｉの値が負である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６８を行う。ΔＥ＿ｍｉの値が負でない場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６７５を行う。 [Step S 667]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the value of ΔE_mi selected in step S666 is negative. When the value of ΔE_mi is negative, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S668. When the value of ΔE_mi is not negative, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S675.

［手順Ｓ６６８］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６６において選択したΔＥ＿ｍｉの添字ｉが正の値であるか否かを判定する。添字ｉが正の値である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６９を行う。添字ｉが負の値である場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６７０を行う。 [Step S668]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the subscript i of ΔE_mi selected in step S666 is a positive value. If the subscript i is a positive value, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S669. If the subscript i is a negative value, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S670.

［手順Ｓ６６９］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６６において選択したΔＥ＿ｍｉと添字ｉが一致するΔＲ＿ｉ（０）の値を１増加させ、手順Ｓ６６１以降の手順を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、選択したΔＥ＿ｍｉとノード番号が一致するΔＲ＿ｉ（０）の値を（ΔＲ＿ｉ（０）＋１）に更新した後に、手順Ｓ６６１以降の手順を繰り返し行う。 [Step S669]
The spare resource supply number calculation unit 14 increments the value of ΔR_i (0) by which the Δi_mi selected in step S666 matches the subscript i by 1 and repeats the steps from step S661. That is, after updating the value of ΔR_i (0) in which the node number matches the selected ΔE_mi to (ΔR_i (0) +1), the spare resource supply number calculation unit 14 repeatedly performs the procedure after step S661.

［手順Ｓ６７０］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６６において選択したΔＥ＿ｍｉと添字ｉの絶対値が一致するΔＲ＿−ｉ（０）の値を１減少させた場合における時刻ｔ（Ｔ＿Ｌ＜ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）それぞれにおけるスライスｍの信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）を算出する。
［手順Ｓ６７１］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６７０において算出した信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）の中で最小の値の信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ），（Ｔ＿Ｌ＜Ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）を選択する。 [Procedure S670]
The spare resource supply number calculation unit 14 decreases the value of ΔR_i (0) at which the absolute value of ΔE_mi selected in step S666 matches the absolute value of the subscript i by 1 at each time t (T_L <t <T_L + T_J). The reliability A_m (t) of the slice m is calculated.
[Procedure S671]
The spare resource supply number calculation unit 14 selects the reliability A_m (T), (T_L <T <T_L + T_J) of the minimum value among the reliability A_m (t) calculated in step S670.

［手順Ｓ６７２］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６７１において選択した信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）がスライスｍに要求される信頼性Ａ’＿ｍ以上であるか否かを判定する。Ａ＿ｍ（Ｔ）＜Ａ’＿ｍである場合、スライスｍは満足すべき所望の信頼性を満足していない、すなわち式（８）を満足していないことになる。予備リソース供給数算出部１４は、Ａ＿ｍ（Ｔ）＜Ａ’＿ｍである場合には手順Ｓ６７４を行い、Ａ＿ｍ（Ｔ）≧Ａ’＿ｍである場合には手順Ｓ６７３を行う。 [Procedure S672]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the reliability A_m (T) selected in step S671 is equal to or higher than the reliability A′_m required for the slice m. If A_m (T) <A'_m, then the slice m does not satisfy the desired reliability to be satisfied, that is, it does not satisfy equation (8). The spare resource supply number calculation unit 14 performs step S674 if A_m (T) <A'_m, and performs step S673 if A_m (T) ≧ A'_m.

［手順Ｓ６７３］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６６又は手順Ｓ６７５において選択したΔＥ＿ｍｉの添字ｉが示すノード−ｉが、スライスｒ（ｒ＜ｍ）で示される論理ネットワークの構成要素に含まれているか否かを判定する。すなわち、手順Ｓ６において、ΔＲ＿ｎ（０）を最適化する際に既に判定済みのスライスｒを構成するノードにノード−ｉが含まれるか否かを判定する。ノード−ｉがスライスｒの構成要素に含まれない場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６７４を行う。ノード−ｉがスライスｒの構成要素に含まれる場合、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６７５を行う。 [Step S673]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the node i indicated by the subscript i of ΔE_mi selected in step S666 or step S675 is included in the component of the logical network indicated by slice r (r <m). Determine That is, in the step S6, it is determined whether or not the node -i is included in the nodes constituting the slice r which has already been determined when optimizing ΔR_n (0). When the node -i is not included in the component of the slice r, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S674. When the node -i is included in the component of the slice r, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S675.

［手順Ｓ６７４］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６６又は手順Ｓ６７５において選択したΔＥ＿ｍｉと添字ｉの絶対値が一致するΔＲ＿−ｉ（０）の値を１減少させ、手順Ｓ６６１以降の手順を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、選択したΔＥ＿ｍｉとノード番号が一致するΔＲ＿−ｉ（０）の値を（ΔＲ＿−ｉ（０）−１）に更新した後に、手順Ｓ６６１以降の手順を繰り返し行う。 [Step S674]
The spare resource supply number calculation unit 14 decrements the value of ΔR_i (0) by which the absolute value of the subscript i matches the ΔE_mi selected in step S666 or step S675, and repeatedly performs the procedure from step S661. That is, after updating the value of ΔR_i (0) at which the node number matches the selected ΔE_mi to (ΔR_i (0) -1), the spare resource supply number calculation unit 14 performs the procedure after step S661. Repeat

［手順Ｓ６７５］
予備リソース供給数算出部１４は、差分の集合｛ΔＥ＿ｍ−Ｎ，…，ΔＥ＿ｍ−１，ΔＥ＿ｍ１，…，ΔＥ＿ｍＮ｝から手順Ｓ６６６又は前回の手順Ｓ６７５において選択したΔＥ＿ｍｉを除いて差分の集合を更新し、更新された差分の集合の中で最小の値となるΔＥ＿ｍｉ，（−Ｎ≦ｉ≦Ｎ）を再度選択する。予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６６７以降を再度行う。 [Procedure S675]
The spare resource supply number calculation unit 14 updates the set of differences by excluding ΔE_mi selected in step S666 or the previous step S675 from the set of differences {ΔE_m−N,..., ΔE_m−1, ΔE_m1,. Then, ΔE_mi, (−N ≦ i ≦ N) which is the minimum value among the updated set of differences is selected again. The spare resource supply number calculation unit 14 performs step S667 and subsequent steps again.

［手順Ｓ６７６］
予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６２５から手順Ｓ６３０と、手順Ｓ６６１から手順Ｓ６７５までを行うことで更新されたΔＲ＿ｎ，（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を、共用予備パスリソース供給数として仮決定する。 [Procedure S676]
The spare resource supply number calculation unit 14 updates ΔR_n, (n = 1, 2,..., N) updated by performing the procedure S625 to the procedure S630 and the procedure S661 to the procedure S675, Temporarily determined.

［手順Ｓ６７７］
予備リソース供給数算出部１４は、ｍの値がＭであるか否かを判定し、ｍの値がＭでない場合には手順Ｓ６２４以降を繰り返し行う。すなわち、予備リソース供給数算出部１４は、すべてのスライスに対して手順Ｓ６２５から手順Ｓ６３０と、手順Ｓ６６１から手順Ｓ６７５までを繰り返し行うことにより、各スライスに対する所望の信頼性Ａ’＿ｍが満足されるように、各ノードに増設又は減設する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）の値を更新する。一方、ｍの値がＭである場合には、予備リソース供給数算出部１４は、手順Ｓ６７８を行う。 [Step S677]
The spare resource supply number calculation unit 14 determines whether the value of m is M or not, and when the value of m is not M, repeats step S624 and subsequent steps. That is, by repeatedly performing steps S625 to S630 and steps S661 to S675 for all slices, the spare resource supply number calculation unit 14 satisfies the desired reliability A′_m for each slice. In this way, the values of the shared spare path resource supply numbers ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) to be added or reduced to each node are updated. On the other hand, when the value of m is M, the spare resource supply number calculation unit 14 performs step S678.

［手順Ｓ６７８］
予備リソース供給数算出部１４は、すべてのスライスに対する所望の信頼性Ａ’＿ｍを満足する最新のΔＲ＿１（０），ΔＲ＿２（０），…，ΔＲ＿Ｎ（０）を、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎとして採用する。なお、ここで得られたΔＲ＿ｎ（０）は、次回以降の共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する際の手順Ｓ３にて、正味の共用予備パスリソース数の推移Ｒ＿ｎ（ｔ）を算出するときに用いられる。 [Procedure S678]
The spare resource supply number calculation unit 14 calculates the latest ΔR_1 (0), ΔR_2 (0),..., ΔR_N (0) satisfying the desired reliability A′_m for all slices using the shared spare path resource supply number ΔR_n. Adopt as. Note that ΔR_n (0) obtained here is the time when the transition R_n (t) of the number of shared protection path resources is calculated in step S3 when calculating the number of shared protection path resource supplies ΔR_n after the next time Used for

第６の実施形態のネットワーク制御装置によれば、スライスごとのデータトラヒック量の推移を予測し、予測結果に基づいて、各時点における信頼性が所望の信頼性を下回らないという制約条件のもとで、各スライスに対する所望の信頼性を満たすために必要な共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎをノードごとに算出することができる。このとき、ネットワーク制御装置は、各ノードにおけるパスリソースの増設に加えて減設も考慮して共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出することにより、各スライスに割り当てられるパスリソースが変動する環境下においても各スライスの信頼性を維持することを容易としつつ、パスリソースの効率的な利用を促すことができる。   According to the network control apparatus of the sixth embodiment, the transition of the data traffic volume for each slice is predicted, and based on the prediction result, under the constraint condition that the reliability at each point in time does not fall below the desired reliability. Then, it is possible to calculate the number of shared protection path resource supplies ΔR_n required to satisfy the desired reliability for each slice for each node. At this time, the network control apparatus calculates the number of shared protection path resource supplies ΔR_n in consideration of the addition and reduction of path resources in each node, thereby changing the path resources allocated to each slice. Also, it is possible to promote efficient use of path resources while making it easy to maintain the reliability of each slice.

［第７の実施形態］
第１、第２、第５及び第６の実施形態では、各ノードの共用予備リソース供給数ΔＲ＿ｎ（０），（ｎ＝１，２，…，Ｎ）を１つずつ増減させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値の変化量に基づいて、共用予備リソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を決定していた。このような方法を用いた場合、ΔＲ＿ｎ（０）の値を１つずつ増減させる度に評価関数Ｅ＿ｍの値を算出するため、演算量が大きくなってしまうことがある。第７の実施形態では、最急降下法を用いて共用予備リソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を決定することにより、演算量を削減する。 Seventh Embodiment
In the first, second, fifth and sixth embodiments, the evaluation when the number of shared spare resource supplies ΔR_n (0), (n = 1, 2,..., N) of each node is increased or decreased one by one. Based on the amount of change in the value of the function E_m, the value of the shared spare resource supply number ΔR_n (0) has been determined. When such a method is used, the value of the evaluation function E_m may be calculated each time the value of ΔR_n (0) is increased or decreased one by one, so the amount of calculation may be increased. In the seventh embodiment, the amount of computation is reduced by determining the shared spare resource supply number ΔR_n (0) using the steepest descent method.

第７の実施形態では、第１から第６の実施形態と同様に、式（６）で表される障害発生確率Ｆ＿ｍを用いた、信頼性の指標Ａ＿ｍ＝１／Ｆ＿ｍを用いる。最急降下法より、ΔＲ＿ｎ（０）は、式（１６）で決定される。

In the seventh embodiment, as in the first to sixth embodiments, the reliability indicator A_m = 1 / F_m using the failure occurrence probability F_m represented by the equation (6) is used. From the steepest descent method, ΔR_n (0) is determined by equation (16).

評価関数Ｅ＿ｍは、式（７）で表されるため、式（７）のＡ＿ｍに１／Ｆ＿ｍを代入した上で、Ｆ＿ｍに式（６）を代入し、式（１６）に従って、評価関数Ｅ＿ｍをＲ＿ｎで偏微分することにより、式（１７）を得る。

Since the evaluation function E_m is expressed by the equation (7), 1 / F_m is substituted for A_m in the equation (7), then the equation (6) is substituted for F_m, and the evaluation function E_m is calculated according to the equation (16) Equation (17) is obtained by partially differentiating with R_n.

ここで、式（１７）におけるμはトランスポートネットワーク制御システムに応じて任意に設定可能な定数である。δ＿ｉｎはクロネッカーのδであり、添字のｉ，ｎの値が同じ場合（ｎ＝ｉ）のみδ＿ｉｎ＝１であり、それ以外の場合はδ＿ｉｎ＝０である。式（１７）の右辺が正の値でかつ整数でない場合は、右辺の値を超過しない最大の整数を、ΔＲ＿ｎ（０）の値として採用する。右辺の値が負の値でかつ整数でない場合は、右辺を下回らない最小の整数を、ΔＲ＿ｎ（０）の値として採用する。なお、第１及び第２の実施形態における共用予備リソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出のように、ノードにおけるパスリソースの減設を考慮しない場合、式（１７）の右辺が負の値である場合はΔＲ＿（０）＝０とすればよい。また、第３の実施形態のように危険率を考慮する場合は、式（１７）の右辺のＡ’＿ｍをＡ’＿ｍ＋ασ＿ｍに置き換えればよい。また、第４の実施形態のように危険率を考慮する場合は、式（１７）の右辺のＡ’＿ｍを１０^{（ασ＿ｍ）}×Ａ’＿ｍに置き換えればよい。 Here, μ in equation (17) is a constant that can be arbitrarily set according to the transport network control system. δ_in is Kronecker δ, and δ_in = 1 only when the values of i and n of the subscripts are the same (n = i), and δ_in = 0 otherwise. When the right side of Expression (17) is a positive value and not an integer, the largest integer not exceeding the value on the right side is adopted as the value of ΔR_n (0). When the value on the right side is a negative value and not an integer, the smallest integer not smaller than the right side is adopted as the value of ΔR_n (0). As in the calculation of the shared spare resource supply number ΔR_n (0) in the first and second embodiments, the right side of the equation (17) has a negative value when the reduction of the path resource in the node is not considered. In this case, ΔR_ (0) = 0 may be set. In the case of considering the risk factor as in the third embodiment, A'_m on the right side of the equation (17) may be replaced by A'_m + ασ_m. Further, in the case of considering the risk factor as in the fourth embodiment, A′_m on the right side of the equation (17) may be replaced with 10 ^(ασ_m) × A′_m.

第７の実施形態におけるネットワーク制御装置によれば、最急降下法を用いて共用予備リソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出するので、各スライスの信頼性を所望の信頼性の近傍で安定させるために必要な共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎをノードごとに少ない演算量で算出することができる。この各ノードに対する共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎに基づいて、パスリソースを設置又は増設することにより、各スライスに割り当てられるパスリソースが変動する環境下においても各スライスの信頼性を維持することが容易になる。   According to the network control apparatus in the seventh embodiment, since the number of shared spare resources supplied ΔR_n (0) is calculated using the steepest descent method, in order to stabilize the reliability of each slice in the vicinity of the desired reliability. The required shared spare path resource supply number ΔR_n can be calculated with a small amount of operation for each node. By installing or expanding path resources based on the number of shared protection path resource supplies ΔR_n for each node, it is easy to maintain the reliability of each slice even in an environment where path resources allocated to each slice fluctuate. become.

［第８の実施形態］
第１から第７の実施形態では、トランスポートネットワーク２が単一のレイヤで構成される場合について説明した。第８の実施形態では、トランスポートネットワーク２が複数のレイヤで構成される場合について説明する。ここで、レイヤとは、例えば波長パスを提供する波長レイヤや、ＭＰＬＳ（Multiprotocol Label Switching）パスを提供するＭＰＬＳレイヤである。図１２は、第８の実施形態におけるトランスポートネットワーク制御システムで想定するトランスポートネットワーク２の構成例を示す図である。 Eighth Embodiment
In the first to seventh embodiments, the case where the transport network 2 is configured in a single layer has been described. In the eighth embodiment, a case where the transport network 2 is configured by a plurality of layers will be described. Here, the layer is, for example, a wavelength layer that provides a wavelength path or an MPLS layer that provides an MPLS (Multiprotocol Label Switching) path. FIG. 12 is a view showing a configuration example of the transport network 2 assumed in the transport network control system in the eighth embodiment.

第８の実施形態におけるトランスポートネットワーク２は、複数のレイヤから構成されている。トランスポートネットワーク２におけるレイヤ数はＬである。レイヤｌ（ｌ＝１，２，…，Ｌ）は、Ｎ＿ｌ台のノードで構成されている。Ｎ＿ｌ台のノード間にはリンクが確立されている。トランスポートネットワーク２上には、Ｍ個のスライスが構成されている。各レイヤの各ノードには、各スライス用に稼動している現用のパスリソースと、各スライスに対して共用の予備パスリソースとが備えられている。   The transport network 2 in the eighth embodiment is composed of a plurality of layers. The number of layers in the transport network 2 is L. Layer l (l = 1, 2,..., L) is composed of N_l nodes. A link is established between the N_l nodes. M slices are configured on the transport network 2. Each node of each layer is provided with an active path resource operating for each slice and a shared protection path resource for each slice.

レイヤｌのノードｎ＿ｌに備えられたスライスｍ用の現用パスリソース数をＲ＿ｌｍｎとし、ノードｎ＿ｌに備えられた共用予備パスリソース数をＲ＿ｌｎとする。ここで、ｌ＝１，２，…，Ｌ、ｍ＝１，２，…，Ｍ、ｎ＿ｌ＝１，２，…，Ｎ＿ｌである。スライスｍのレイヤｌにおける信頼性をＡ＿ｌｍとする。信頼性Ａ＿ｌｍは、一般に、レイヤｌにおけるスライスｍ用の現用パスリソース数Ｒ＿ｌｍ１，Ｒ＿ｌｍ２，…，Ｒ＿ｌｍＮ＿ｌと、共用予備リソース数Ｒ＿ｌ１，Ｒ＿ｌ２，…，Ｒ＿ｌＮ＿ｌに依存するため、それぞれを引数としてＡ＿ｌｍ（（Ｒ＿ｌｍ１，Ｒ＿ｌｍ２，…，Ｒ＿ｌｍＮ＿ｌ），（Ｒ＿ｌ１，Ｒ＿ｌ２，…，Ｒ＿ｌＮ＿ｌ））と表すことができる。スライスｍがレイヤｌにおいて満足しなければならない所望の信頼性をＡ’＿ｌｍとする。動的に変化する信頼性を一定に保ち、常に所望の信頼性を満足させ続けるためには、各レイヤの各ノードに適切な数の共用予備パスリソースを共有し備え続けなければならない。ノードｎ＿ｌに供給する供給予備パスリソース数を、ΔＲ＿ｌｎとする。   The number of working path resources for slice m provided in node n_l of layer l is R_lmn, and the number of shared spare path resources provided in node n_l is R_ln. Here, l = 1, 2,..., L, m = 1, 2,..., M, n_l = 1, 2,. Let the reliability of layer m of slice m be A_lm. Since reliability A_lm generally depends on the number of current path resources R_lm1, R_lm2, ..., R_lmN_l for slice m and the number of shared spare resources R_l1, R_l2, ..., R_lN_l in layer l, A_lm ((( It can be represented as R_lm1, R_lm2, ..., R_lmN_l), (R_l1, R_l2, ..., R_lN_l)). Let A'_lm be the desired reliability that slice m must satisfy in layer l. In order to keep the dynamically changing reliability constant and always keep satisfying the desired reliability, each node of each layer must share and keep an appropriate number of shared protection path resources. Let ΔR_ln be the number of supply protection path resources supplied to the node n_l.

第８の実施形態では、各レイヤのパスリソース数やその変動は、他のレイヤの信頼性に影響を与えない。例えば、スライスｍのレイヤｌにおける信頼性は、レイヤｌのパスリソース数のみに依存しているため、スライスｍに関する他のレイヤのパスリソース数が変動した場合においても、スライスｍのレイヤｌにおける信頼性は影響を受けない。各スライスの信頼性は、レイヤごとに独立に設計されていることに相当する。したがって、各レイヤの各ノードへの供給予備パスリソース数供給数は、そのレイヤに閉じた制御によって決定することができる。つまり、レイヤごとに独立に、第１から第７の実施形態におけるいずれかの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理を適用し、算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを、対象とするレイヤにおける共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｌｎとする。これにより、トランスポートネットワーク２が複数のレイヤから構成される場合においても、各スライスが常に所望の信頼性を満足し続けることができる。   In the eighth embodiment, the number of path resources of each layer and its variation do not affect the reliability of other layers. For example, since the reliability in layer l of slice m depends only on the number of path resources in layer l, even if the number of path resources in other layers related to slice m fluctuates, the reliability in layer l of slice m Sex is not affected. The reliability of each slice corresponds to being designed independently for each layer. Therefore, the number of supply protection path resource numbers supplied to each node of each layer can be determined by the control closed to that layer. That is, a process of calculating the number of shared protection path resource supplies ΔR_n in any of the first to seventh embodiments is applied independently to each layer, and the calculated number of shared protection path resource supplies ΔR_n is targeted. It is assumed that the shared spare path resource supply number ΔR_ln in the layer. Thereby, even when the transport network 2 is configured of a plurality of layers, each slice can always keep satisfying the desired reliability.

［第９の実施形態］
第８の実施形態では、トランスポートネットワーク２が複数のレイヤから構成され、各レイヤの信頼性は他のレイヤの信頼性に影響を与えない構成を説明した。具体的には、レイヤｌに備えられたパスリソース数の変動は他のレイヤの信頼性に影響を与えることがない。すなわち、各スライスの信頼性がレイヤごとに独立に設計されている状況を想定していた。しかし、レイヤ間連動動作などによって、あるレイヤで発生した障害を他のレイヤで復旧できる場合、各スライスの信頼性は複数のレイヤにまたがって設計されることがある。例えば波長パスレイヤにおける障害をパケットレイヤにおける変更で補うことができる状況である。第９の実施形態では、そのような状況を想定する。 The ninth embodiment
In the eighth embodiment, the transport network 2 is configured from a plurality of layers, and the configuration has been described in which the reliability of each layer does not affect the reliability of the other layers. Specifically, fluctuations in the number of path resources provided in layer 1 do not affect the reliability of other layers. That is, it is assumed that the reliability of each slice is designed independently for each layer. However, in the case where failure occurring in one layer can be recovered in another layer due to inter-layer interlocking operation or the like, the reliability of each slice may be designed across multiple layers. For example, the failure in the wavelength path layer can be compensated by the change in the packet layer. In the ninth embodiment, such a situation is assumed.

各スライスの信頼性が複数のレイヤにまたがって設計される場合、各スライスの信頼性は、第８の実施形態において示したようにＡ＿１ｍ，Ａ＿２ｍ，…，Ａ＿Ｌｍという形でレイヤごとに独立に表現されずに、複数のレイヤにまたがった統一的な表記Ａ＿ｍで表現される。このとき、信頼性Ａ＿ｍは、各レイヤｌ（ｌ＝１，２，…，Ｌ）におけるスライスｍの各ノードｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ＿ｌ）に備えられる現用パスリソース数｛Ｒ＿ｌｍ１，Ｒ＿ｌｍ２，…，Ｒ＿ｌｍＮｌ｝と、各レイヤｌにおける各ノードｎに備えられる共用予備パスリソース数｛Ｒ＿ｌ１，Ｒ＿ｌ２，…，Ｒ＿ｌＮ＿ｌ｝とに依存するため、
式（１８）のように表現される。

When the reliability of each slice is designed across multiple layers, the reliability of each slice is expressed independently for each layer in the form of A_1m, A_2m, ..., A_Lm as shown in the eighth embodiment. Instead, it is expressed in a uniform notation A_m across multiple layers. At this time, the reliability A_m is the number of currently used path resources provided in each node n (n = 1, 2,..., N_l) of slice m in each layer l (l = 1, 2,..., L) {R_lm1, Since it depends on R_lm2, ..., R_lmNl} and the number of shared protection path resources {R_l1, R_l2, ..., R_lN_l} provided for each node n in each layer l,
It is expressed as equation (18).

各スライスの信頼性が複数レイヤにまたがって設計される場合は、各スライスの信頼性を式（１８）で表した上で、評価関数Ｅ＿ｍを最小化するためのノードｎにおけるレイヤｌの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｌｎ，（ｌ＝１，２，…，Ｌ；ｎ＝１，２，…，Ｎ）を決定すればよく、第１から第７の実施形態における共用予備パスリソース供給数を算出する処理を適用して共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｌｎを算出することができる。このとき、各スライスにおける複数のレイヤをまたがった信頼性Ａ＿ｍの算出において、例えば式（２）においてスライスｍを構成するノードごとの障害発生率を累算して得られたスライスｍの障害発生率を用いることに代えて、スライスｍを構成するすべてのレイヤのノードごとの障害発生率を累算して得られたスライスｍの障害発生率を用いてもよいし、トランスポートネットワーク２の運用ポリシに基づいて定まるレイヤ間の依存の度合いを示す係数を用いて各レイヤ間のパスリソース数の依存を反映させてもよい。すなわち、信頼性算出部１３は、レイヤ間の依存の度合いを反映させて各スライスの信頼性の推移を算出する。予備リソース供給数算出部１４は、各スライスの信頼性の推移に基づいて算出される評価関数Ｅ＿ｍを用いて、各ノードにおけるレイヤそれぞれの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｌｎを算出する。   If the reliability of each slice is designed across layers, the reliability of each slice is expressed by equation (18), and then the shared spare of layer l at node n for minimizing the evaluation function E_m. The number of path resource supplies ΔR_ln, (l = 1, 2,..., L; n = 1, 2,..., N) may be determined, and the number of shared protection path resource supplies in the first to seventh embodiments is calculated. Can be applied to calculate the shared spare path resource supply number ΔR_ln. At this time, in the calculation of the reliability A_m across a plurality of layers in each slice, for example, the failure occurrence rate of slice m obtained by accumulating failure occurrence rates for each node constituting slice m in equation (2) Alternatively, the failure occurrence rate of slice m obtained by accumulating the failure occurrence rates of nodes of all layers constituting slice m may be used, or the operation policy of transport network 2 The dependency of the number of path resources between layers may be reflected using a coefficient indicating the degree of dependency between layers determined based on. That is, the reliability calculation unit 13 calculates the transition of the reliability of each slice by reflecting the degree of dependency between layers. The spare resource supply number calculation unit 14 uses the evaluation function E_m calculated based on the transition of the reliability of each slice to calculate the common protection path resource supply number ΔR_ln of each layer in each node.

第９の実施形態のネットワーク制御装置によれば、各レイヤのパスリソース数やその変動が他のレイヤの信頼性に影響を与える場合であっても、他のレイヤにおけるパスリソース数を含めて各スライスの信頼性と評価関数とが算出され、評価関数の値を最小とする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｌｎを得ることができる。得られた共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｌｎに基づいて共用予備パスリソースの増設又は減設を行うことにより、トランスポートネットワーク２が複数のレイヤから構成される場合においても各スライスが常に所望の信頼性を満足し続けることができる。   According to the network control apparatus of the ninth embodiment, even if the number of path resources of each layer and the variation thereof affect the reliability of the other layers, the number of path resources in other layers is included in each The reliability of the slice and the evaluation function are calculated, and it is possible to obtain the shared spare path resource supply number ΔR_ln that minimizes the value of the evaluation function. By performing addition or deletion of the shared protection path resource based on the obtained shared protection path resource supply number ΔR_ln, each slice always has desired reliability even when the transport network 2 is configured of a plurality of layers. Can continue to be satisfied.

［第１０の実施形態］
第１から第９の実施形態では、信頼性を示す指標として「障害発生率の逆数」を用いる場合を説明したが、他の指標として「パスに収容されるデータフロー数」を信頼性の指標に盛り込むようにしてもよい。一般に、トランスポートネットワーク２内のパスリソースが提供するパス（ここでは「パスＡ」とする。）には、複数のデータフローが収容されている。データフローは、各ユーザが利用している各サービスに対応付けられているので、収容するデータフロー数が多ければ多いほど、パスＡに障害が発生した場合により多くのユーザ／サービスに影響が生じることが想定される。したがって、影響を受けるユーザ／サービス数が多いほど、パスＡの信頼性は低いものであると考えられる。この考えに基づくことで、パスＡに収容されているデータフロー数が多いほど信頼性が低くなるように信頼性の指標を定義することができる。例えば式（２）では、障害発生の原因となるトランスポンダの故障率ｆ＿Ｔは、そのトランスポンダが提供するパスに収容されているデータフロー数によらず一定であるとしている。これに対して、各パスに収容されているデータフロー数を考慮した上で各トランスポンダの故障率を再定義することにより、当該トランスポンダが故障することによるユーザ／サービスへの影響度を加味した形での信頼性を定義できる。例えば式（１９）で表されるように、各トランスポンダの故障率ｆ＿Ｔに、各トランスポンダが提供するパスに収容されているデータフロー数に比例するパラメータβを乗じて得られる、故障率ｆ’＿Ｔを新たに故障率として再定義することにより、ユーザ／サービスへの影響度を加味した信頼性を定義できる。信頼性算出部１３は、再定義された故障率ｆ’＿Ｔを用いることにより、パスに収容されるデータフロー数を加味して信頼性を算出できる。

Tenth Embodiment
In the first to ninth embodiments, the case where "reciprocal failure rate" is used as an index indicating reliability has been described, but "the number of data flows accommodated in a path" may be used as an index of reliability as another index. May be included in the Generally, a plurality of data flows are accommodated in a path provided by a path resource in the transport network 2 (here, “path A”). Since the data flow is associated with each service used by each user, the larger the number of data flows to accommodate, the more users / services are affected if a failure occurs in path A. It is assumed. Therefore, it is considered that the reliability of path A is lower as the number of affected users / services increases. Based on this idea, it is possible to define a reliability indicator such that the more the number of data flows accommodated in the path A, the lower the reliability. For example, in equation (2), it is assumed that the failure rate f_T of the transponder causing the failure occurrence is constant regardless of the number of data flows accommodated in the path provided by the transponder. On the other hand, in consideration of the number of data flows accommodated in each path, the failure rate of each transponder is redefined to take into consideration the degree of influence on the user / service by the failure of the transponder. You can define the reliability of For example, as represented by equation (19), a failure rate f'_T obtained by multiplying the failure rate f_T of each transponder by a parameter β proportional to the number of data flows accommodated in the path provided by each transponder. By newly redefining as a failure rate, it is possible to define the reliability in consideration of the degree of influence on the user / service. The reliability calculation unit 13 can calculate the reliability in consideration of the number of data flows accommodated in the path by using the redefined failure rate f′_T.

第１０の実施形態のネットワーク制御装置によれば、パスに収容されるデータフロー数を考慮した上で、評価関数の値を最小とする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを得ることができる。得られた共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎに基づいて共用予備パスリソースの増設又は減設を行うことにより、パスに収容されるデータフロー数に基づいて常に所望の信頼性を各スライスが満足し続けることができる。   According to the network control apparatus of the tenth embodiment, it is possible to obtain the shared spare path resource supply number ΔR_n that minimizes the value of the evaluation function, in consideration of the number of data flows accommodated in the path. By performing addition or removal of the shared protection path resource based on the obtained shared protection path resource number ΔR_n, each slice always satisfies the desired reliability based on the number of data flows accommodated in the path. be able to.

［第１１の実施形態］
第１から第１０の実施形態では、図２に示したように、各スライスで用いられるパスリソースをトランスポンダに代表される物理的なパスリソースとして想定している。第１１の実施形態では、パスリソースを仮想的なリソースとして扱う。図１３は、第１１の実施形態におけるネットワーク制御装置が制御対象とするトランスポートネットワーク２の概要を示す図である。トランスポートネットワーク２はＮ個のノードから構成されている。各ノードはトランスポートネットワーク２において形成される各スライス内で伝送されるデータパケットを目的の方路へ向けてスイッチする、いわゆるパケットスイッチとしての機能を有する。各ノードは、各スライス向けに個別のパケットスイッチを実現するための仮想リソースを有している。仮想リソースの具体的な例としては、ノード内に設けられた計算機のＣＰＵリソースなどである。 Eleventh Embodiment
In the first to tenth embodiments, as shown in FIG. 2, the path resource used in each slice is assumed as a physical path resource represented by a transponder. In the eleventh embodiment, path resources are treated as virtual resources. FIG. 13 is a diagram showing an outline of the transport network 2 to be controlled by the network control apparatus in the eleventh embodiment. The transport network 2 is composed of N nodes. Each node has a function as a so-called packet switch which switches data packets transmitted in each slice formed in the transport network 2 toward a target route. Each node has virtual resources for implementing a separate packet switch for each slice. A specific example of a virtual resource is a CPU resource of a computer provided in a node.

スライス内で伝送されるデータパケットの増大に伴い、当該スライス内のデータパケットをスイッチするための仮想リソースとして、ノード内のより多くの仮想リソースを当該スライスに割り当てる必要がある。また、各ノードは、仮想リソースに障害が発生した際の予備の仮想リソースとして、各スライス共用の予備仮想リソースを有している。スライス内で伝送されるデータトラヒック量の変動に伴い、各スライスに割り当てられる仮想リソース数も変動する。スライスに割り当てられる仮想リソース数及び予備仮想リソース数の変動に伴い、各スライスに対する障害発生率も変動するため、結果として各スライスの信頼性も変動することになる。   With the increase of data packets transmitted in a slice, it is necessary to allocate more virtual resources in a node to the slice as virtual resources for switching data packets in the slice. Further, each node has a spare virtual resource shared by each slice as a spare virtual resource when a failure occurs in the virtual resource. As the amount of data traffic transmitted in a slice fluctuates, the number of virtual resources allocated to each slice also fluctuates. As the number of virtual resources allocated to a slice and the number of spare virtual resources change, the failure rate for each slice also changes, and as a result, the reliability of each slice also changes.

各スライスが所望の信頼性を維持し続けるためには、動的に予備の仮想リソース数を増大させる必要がある。ノードｎにおける、スライスｍが現用で使用している仮想リソース数をＲ＿ｍｎ、共用予備仮想リソース数をＲ＿ｎとすることで、第１から第１０の実施例形態における共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する処理のいずれかを適用し、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを算出する。算出した共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎを予備仮想リソース供給数とし、各ノードの共用予備仮想リソースを増設又は減設することにより、各スライスが所望の信頼性を維持し続けることが可能となる。   In order to keep each slice maintaining the desired reliability, it is necessary to dynamically increase the number of spare virtual resources. Assuming that the number of virtual resources currently being used by slice m at node n is R_mn and the number of shared spare virtual resources is R_n, the shared spare path resource supply number ΔR_n in the first to tenth embodiments is calculated. Apply one of the processes to calculate the shared spare path resource supply number .DELTA.R.sub .-- n. By using the calculated number of shared spare path resource supplies ΔR_n as the number of spare virtual resource supplies and adding or removing shared spare virtual resources of each node, each slice can maintain desired reliability.

前述した実施形態におけるネットワーク制御装置のすべて又は一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。例えば、ネットワーク制御装置が有する構成要素それぞれ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構成要素それぞれを実現してもよい。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。更に「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、このプログラムは、前述した構成要素の一部を実現するためのものであってもよく、更に前述した構成要素をコンピュータシステムに既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。   All or part of the network control device in the above-described embodiment may be realized by a computer. For example, a program for realizing each component of the network control device is recorded in a computer readable recording medium, and the computer system reads the program recorded in the recording medium and executes the component. May be realized. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The term "computer-readable recording medium" refers to a storage medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a portable medium such as a ROM or a CD-ROM, or a hard disk built in a computer system. Furthermore, the "computer-readable recording medium" dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. It may also include one that holds a program for a certain period of time, such as volatile memory in a computer system that becomes a server or a client in that case. Further, this program may be for realizing a part of the above-mentioned components, and the above-mentioned components can be realized in combination with a program already recorded in a computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within the scope of the present invention.

ネットワークにおいて形成されるスライスの信頼性の維持を容易にすることが不可欠な用途にも適用できる。   It is also applicable to applications where facilitating maintenance of the reliability of slices formed in the network is essential.

１，１Ａ…ネットワーク制御装置
１１…トラヒック変動予測部
１２…リソース数算出部
１３…信頼性算出部
１４…予備リソース供給数算出部
１５…信頼性モニタ部
２…トランスポートネットワーク 1, 1A: Network control apparatus 11: Traffic fluctuation prediction unit 12: Resource number calculation unit 13: Reliability calculation unit 14: Spare resource supply number calculation unit 15: Reliability monitor unit 2 .. Transport network

Claims (15)

複数のノードと前記ノード間に設けられたリンクとを備え、異なるサービスレベルに対応する複数のネットワークスライスを含むトランスポートネットワークに用いられるネットワーク制御装置であって、
前記トランスポートネットワークにおけるデータトラヒック量の推移を示す履歴情報と、前記トランスポートネットワークが形成されている地域における気温及び天気を示す環境情報とに基づいて、前記ネットワークスライスにおける前記ノード間のパスで伝送されるデータトラヒック量の推移を予測するトラヒック変動予測部と、
前記トラヒック変動予測部により予測されたデータトラヒック量の推移と、前記ネットワークスライスに使用されるパスを構成する現用パスリソースに不足又は障害が生じた際に用いられる共用予備パスリソースであって前記ノードごとに備えられる共用予備パスリソースの数とに基づいて、前記ネットワークスライスそれぞれで使用されるパスリソース数の推移と前記ノードごとの共用予備パスリソース数の推移とを算出するリソース数算出部と、
前記リソース数算出部により算出された前記ネットワークスライスそれぞれで使用されるパスリソース数の推移と前記ノードごとの共用予備パスリソース数の推移とに基づいて、前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性の推移を算出する信頼性算出部と、
前記信頼性算出部により算出された前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性の推移に基づいて、前記ネットワークスライスそれぞれに要求される所望の信頼性以上の信頼性を維持するために必要な共用予備パスリソース数の変更量を共用予備パスリソース供給数として前記ノードごとに算出する予備リソース供給数算出部と、
を備える、ネットワーク制御装置。 A network control device for use in a transport network, comprising a plurality of nodes and links provided between the nodes, and including a plurality of network slices corresponding to different service levels,
Transmission on the path between the nodes in the network slice based on history information indicating transition of the data traffic volume in the transport network and environmental information indicating temperature and weather in the area where the transport network is formed A traffic fluctuation prediction unit that predicts the transition of the volume of data traffic
It is a shared protection path resource used when transition of data traffic volume predicted by the traffic fluctuation prediction unit and a current path resource constituting a path used for the network slice is insufficient or failure occurs. A resource number calculation unit that calculates a transition of the number of path resources used in each of the network slices and a transition of the number of shared protection path resources for each of the nodes based on the number of shared protection path resources provided for each node;
Calculate the transition of reliability of each of the network slices based on the transition of the number of path resources used in each of the network slices and the transition of the number of shared protection path resources for each of the nodes calculated by the resource number calculation unit Reliability calculation unit,
The number of shared protection path resources required to maintain the reliability higher than the desired reliability required for each of the network slices based on the transition of the reliability of each of the network slices calculated by the reliability calculation unit A spare resource supply number calculation unit that calculates, for each node, the change amount of the common spare path resource supply number;
A network control device comprising: 前記トランスポートネットワーク上の前記ノードの数と前記ネットワークスライスの数とをそれぞれＮ、Ｍとし、
時刻ｔにおける、ｎ番目の前記ノードに備えられるｍ番目の前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数をＲ＿ｍｎ（ｔ）とし、前記予備リソース供給数算出部により算出されるｎ番目の前記ノードにおける共用予備パスリソース数をＲ＿ｎ（ｔ）とし、前記リソース数算出部により算出されるｎ番目の前記ノードにおける共用予備パスリソース数をＲ’＿ｎ（ｔ）とし、時刻ｔ＝０におけるｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数をΔＲ＿ｎ（０）とし、
ｍ番目の前記ネットワークスライスの信頼性をＡ＿ｍ（ｔ）とし、ｍ番目の前記ネットワークスライスに要求される所望の信頼性をＡ’＿ｍとし、信頼性Ａ’＿ｍはＡ’＿ｉ＞Ａ’＿ｉ＋１，（ｉ＝１，２，…，Ｍ−１）を満たし、
共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）が決定されてから前記ノードそれぞれにおいて共用予備パスリソース数が変更されるまでのリードタイムをＴ＿Ｌとし、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出する周期をＴ＿Ｊとし、
共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出する際に用いるｍ番目の前記ネットワークスライスに対する評価関数であって信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）と所望の信頼性Ａ’＿ｍとの差に基づいた評価関数をＥ＿ｍとする場合において、
前記トラヒック変動予測部は、前記履歴情報と前記環境情報とに基づいて、現時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊまでの予測期間の各時刻において、前記ネットワークスライスそれぞれの各パスにおいて伝送されるデータトラヒック量の推移を予測し、
前記リソース数算出部は、前記トラヒック変動予測部により算出されたデータトラヒック量の推移に基づいて、現用パスリソース数Ｒ＿ｍｎ（ｔ）と共用予備パスリソース数Ｒ’＿ｎ（ｔ）とを算出し、
前記リソース数算出部は、算出した共用予備パスリソース数Ｒ’＿ｎ（ｔ）と、過去に算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎとに基づいて、前記予測期間における共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を算出し、
前記信頼性算出部は、前記予測期間における現用パスリソース数Ｒ＿ｍｎ（ｔ）及び共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）に基づいて、信頼性Ａ＿ｍを前記ネットワークスライスごとに算出し、
前記予備リソース供給数算出部は、前記ノードそれぞれにおける共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を０とした場合における評価関数Ｅ＿ｍの値を前記ネットワークスライスごとに算出し、算出した評価関数Ｅ＿ｍの値をＥ’＿ｍとし、
前記予備リソース供給数算出部は、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を更新するごとに算出する評価関数Ｅ＿ｍとＥ’＿ｍとの差分に基づいて、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出する、
請求項１に記載のネットワーク制御装置。 Let the number of nodes on the transport network and the number of network slices be N, M respectively
Let R_mn (t) be the number of current path resources for the m-th network slice provided in the n-th node at time t, and the shared spare in the n-th node calculated by the spare resource supply number calculation unit Let the number of path resources be R_n (t), let the number of shared protection path resources in the nth node calculated by the resource number calculation unit be R'_n (t), and let the number n of the nodes at time t = 0 Let the number of shared protection path resource supplies be ΔR_n (0),
Let the reliability of the mth network slice be A_m (t), let the desired reliability required of the mth network slice be A'_m, and the reliability A'_m be A'_i>A'_i + 1, Satisfy (i = 1, 2,..., M−1),
The period for calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n (0), where T_L is the lead time from when the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) is determined to when the shared spare path resource number is changed in each node Let T_J be
An evaluation function for the m-th network slice used when calculating the shared spare path resource supply number ΔR_n (0), which is based on the difference between the reliability A_m (t) and the desired reliability A′_m , Where E_m is
The traffic fluctuation prediction unit, based on the history information and the environment information, data transmitted in each path of each network slice at each time of a prediction period from current time t = 0 to time t = T_L + T_J. Forecast the transition of traffic volume,
The resource number calculation unit calculates the number of active path resources R_mn (t) and the number of shared protection path resources R′_n (t) based on the transition of the data traffic volume calculated by the traffic fluctuation prediction unit,
The resource number calculation unit calculates the number of shared protection path resources R_n in the prediction period based on the calculated number of shared protection path resources R′_n (t) and the number of shared protection path resource supplies ΔR_n calculated in the past. calculate t)
The reliability calculation unit calculates the reliability A_m for each of the network slices based on the number of active path resources R_mn (t) and the number of shared protection path resources R_n (t) in the prediction period,
The spare resource supply number calculation unit calculates, for each of the network slices, the value of the evaluation function E_m when the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) at each of the nodes is 0, and the calculated value of the evaluation function E_m Let E'_m be
The spare resource supply number calculation unit is configured to minimize the value of the evaluation function E_m based on the difference between the evaluation function E_m and E′_m calculated each time the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) is updated. Calculate the backup path resource supply number ΔR_n (0),
The network control device according to claim 1. 評価関数Ｅ＿ｍは式（Ａ）で与えられ、

前記予備リソース供給数算出部は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出において、
共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の現在の値を用いて評価関数Ｅ＿ｍを算出して得られた値を基準値とし、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる差分値を前記ノードごとに算出し、算出した差分値の中で最小の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行う供給数更新処理を、前記ノードごとに算出する差分値のすべてが０又は正の値になるまで繰り返し行い、
前記供給数更新処理の繰り返しをすべての前記ネットワークスライスに対して行うことにより、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出し、
算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）は、前記リソース数算出部が共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を次回算出する際に用いられる、
請求項２に記載のネットワーク制御装置。 The evaluation function E_m is given by equation (A),

The spare resource supply number calculation unit calculates the number of shared protection path resource supplies ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m,
The value obtained by calculating the evaluation function E_m using the current value of the shared spare path resource number ΔR_n (0) is used as the reference value, and the shared spare path resource number ΔR_n (0) of the nth node When the difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when the value is increased by 1 is calculated for each node, and the minimum value among the calculated difference values is calculated. The supply number updating process of updating to increase the value of ΔR_n (0) increased by 1 is repeated until all of the difference values calculated for each of the nodes become 0 or a positive value,
By repeating the supply number update process for all the network slices, the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m is calculated.
The calculated shared protection path resource supply number ΔR_n (0) is used next time the resource number calculation unit calculates the shared protection path resource number R_n (t) next time,
The network control device according to claim 2. 評価関数Ｅ＿ｍは式（Ａ）で与えられ、

前記予備リソース供給数算出部は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出において、
ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）を前記ノードごとに算出し、算出した信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）の中で最大の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行う第１の供給数更新処理を、前記予測期間における信頼性Ａ＿ｍ（ｔ），（Ｔ＿Ｌ＜ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）の中で最小の値Ａ＿ｍ（Ｔ）がＡ’＿ｍ以上になるまで繰り返し行い、
共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の現在の値を用いて評価関数Ｅ＿ｍを算出して得られた値を基準値とし、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる差分値を前記ノードごとに算出し、算出した差分値の中で最小の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行う第２の供給数更新処理を、前記ノードごとに算出する差分値のすべてが０又は正の値になるまで繰り返し行い、
前記第１の供給数更新処理の繰り返しと、前記第２の供給数更新処理の繰り返しとをすべての前記ネットワークスライスに対して行うことにより、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出し、
算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）は、前記リソース数算出部が共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を次回算出する際に用いられる、
請求項２に記載のネットワーク制御装置。 The evaluation function E_m is given by equation (A),

The spare resource supply number calculation unit calculates the number of shared protection path resource supplies ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m,
The reliability A_m (T) when the value of the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) of the n-th node is increased by 1 is calculated for each of the nodes, and among the calculated reliability A_m (T) When the maximum value is calculated, the first supply number updating process is performed to update the value of ΔR_n (0) to which the value is increased by 1 to increase the reliability A_m (t), (T_L <t in the prediction period) Repeat until the minimum value A_m (T) of <T_L + T_J) becomes A'_m or more,
The value obtained by calculating the evaluation function E_m using the current value of the shared spare path resource number ΔR_n (0) is used as the reference value, and the shared spare path resource number ΔR_n (0) of the nth node When the difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when the value is increased by 1 is calculated for each node, and the minimum value among the calculated difference values is calculated. The second supply number update process of updating to increase the value of ΔR_n (0) increased by 1 is repeated until all of the difference values calculated for each of the nodes become 0 or a positive value,
A shared protection path resource supply that minimizes the value of the evaluation function E_m by performing the repetition of the first number of supplies update process and the repetition of the second number of supplies update process on all the network slices Calculate the number ΔR_n (0),
The calculated shared protection path resource supply number ΔR_n (0) is used next time the resource number calculation unit calculates the shared protection path resource number R_n (t) next time,
The network control device according to claim 2. 評価関数Ｅ＿ｍは式（Ａ）で与えられ、

前記予備リソース供給数算出部は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出において、
共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の現在の値を用いて評価関数Ｅ＿ｍを算出して得られた値を基準値とし、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる第１の差分値と、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる第２の差分値とを前記ノードごとに算出し、算出した第１の差分値及び第２の差分値の中で最小の値が第１の差分値のいずれかである場合に最小の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行い、最小の値が第２の差分値のいずれかである場合に最小の値を算出した際に値を減少させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させる更新を行う供給数更新処理を、前記ノードごとに算出する第１の差分値及び第２の差分値のすべてが０又は正の値になるまで繰り返し行い、
前記供給数更新処理の繰り返しをすべての前記ネットワークスライスに対して順に行うことにより、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出し、
前記供給数更新処理におけるΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させる更新は、減少対象のΔＲ＿ｎ（０）の前記ノードが、前記供給数更新処理の繰り返しが既に完了した前記ネットワークスライスに含まれる場合には行われず、
算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）は、前記リソース数算出部が共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を次回算出する際に用いられる、
請求項２に記載のネットワーク制御装置。 The evaluation function E_m is given by equation (A),

The spare resource supply number calculation unit calculates the number of shared protection path resource supplies ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m,
The value obtained by calculating the evaluation function E_m using the current value of the shared spare path resource number ΔR_n (0) is used as the reference value, and the shared spare path resource number ΔR_n (0) of the nth node The first difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when the value is increased by 1, and the value of the shared spare path resource number ΔR_n (0) of the nth node are 1 Among the calculated first difference value and second difference value, a second difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when reduced is calculated for each of the nodes. When the smallest value is calculated when the smallest value is any of the first difference values, updating is performed to increase the value of ΔR_n (0) whose value is increased, and the smallest value is the second. Decrease the value when calculating the minimum value if it is one of the difference values The number-of-supply update process of updating to decrease the value of ΔR_n (0) by 1 is repeated until all of the first difference value and the second difference value calculated for each of the nodes become 0 or a positive value. Do,
By repeatedly performing the supply number update process on all the network slices in order, the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m is calculated.
The update for decreasing the value of ΔR_n (0) in the supply number update process by 1 is performed when the node of ΔR_n (0) to be decreased is included in the network slice for which the repetition of the supply number update process has already been completed. Is not done,
The calculated shared protection path resource supply number ΔR_n (0) is used next time the resource number calculation unit calculates the shared protection path resource number R_n (t) next time,
The network control device according to claim 2. 評価関数Ｅ＿ｍは式（Ａ）で与えられ、

前記予備リソース供給数算出部は、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の算出において、
ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）を前記ノードごとに算出し、算出した信頼性Ａ＿ｍ（Ｔ）の中で最大の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行う第１の供給数更新処理を、前記予測期間における信頼性Ａ＿ｍ（ｔ），（Ｔ＿Ｌ＜ｔ＜Ｔ＿Ｌ＋Ｔ＿Ｊ）の中で最小の値Ａ＿ｍ（Ｔ）がＡ’＿ｍ以上になるまで繰り返し行い、
共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の現在の値を用いて評価関数Ｅ＿ｍを算出して得られた値を基準値とし、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる第１の差分値と、ｎ番目の前記ノードの共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させたときの評価関数Ｅ＿ｍの値から前記基準値を減算して得られる第２の差分値とを前記ノードごとに算出し、算出した第１の差分値及び第２の差分値の中で最小の値が第１の差分値のいずれかである場合に最小の値を算出した際に値を増加させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１増加させる更新を行い、最小の値が第２の差分値のいずれかである場合に最小の値を算出した際に値を減少させたΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させる更新を行う第２の供給数更新処理を、前前記ノードごとに算出する第１の差分値及び第２の差分値のすべてが０又は正の値になるまで繰り返し行い、
前記第１の供給数更新処理の繰り返しと、前記第２の供給数更新処理の繰り返しとをすべての前記ネットワークスライスに対して順に行うことにより、評価関数Ｅ＿ｍの値を最小にする共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を算出し、
前記第２の供給数更新処理におけるΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させる更新は、減少対象のΔＲ＿ｎ（０）の前記ノードが、前記第２の供給数更新処理の繰り返しの完了した前記ネットワークスライスに含まれる場合と、減少対象のΔＲ＿ｎ（０）の値を１減少させると所望の信頼性Ａ’＿ｍ未満になる場合とには行われず、
算出された共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）は、前記リソース数算出部が共用予備パスリソース数Ｒ＿ｎ（ｔ）を次回算出する際に用いられる、
請求項２に記載のネットワーク制御装置。 The evaluation function E_m is given by equation (A),

The spare resource supply number calculation unit calculates the number of shared protection path resource supplies ΔR_n (0) that minimizes the value of the evaluation function E_m,
The reliability A_m (T) when the value of the shared spare path resource supply number ΔR_n (0) of the n-th node is increased by 1 is calculated for each of the nodes, and among the calculated reliability A_m (T) When the maximum value is calculated, the first supply number updating process is performed to update the value of ΔR_n (0) to which the value is increased by 1 to increase the reliability A_m (t), (T_L <t in the prediction period) Repeat until the minimum value A_m (T) of <T_L + T_J) becomes A'_m or more,
The value obtained by calculating the evaluation function E_m using the current value of the shared spare path resource number ΔR_n (0) is used as the reference value, and the shared spare path resource number ΔR_n (0) of the nth node The first difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when the value is increased by 1, and the value of the shared spare path resource number ΔR_n (0) of the nth node are 1 Among the calculated first difference value and second difference value, a second difference value obtained by subtracting the reference value from the value of the evaluation function E_m when reduced is calculated for each of the nodes. When the smallest value is calculated when the smallest value is any of the first difference values, updating is performed to increase the value of ΔR_n (0) whose value is increased, and the smallest value is the second. Decrease the value when calculating the minimum value if it is one of the difference values In the second supply number update process of updating the value of ΔR_n (0) to be decreased by 1, all of the first difference value and the second difference value calculated for each of the previous nodes are 0 or a positive value Repeat until it becomes
A shared protection path resource that minimizes the value of the evaluation function E_m by sequentially performing the repetition of the first supply number update process and the repetition of the second supply number update process for all the network slices. Calculate the number of supplies ΔR_n (0),
In the update for reducing the value of ΔR_n (0) by 1 in the second supply number update process, the network slice in which the node of ΔR_n (0) targeted for reduction has completed the repetition of the second supply number update process It does not occur in cases where the value of ΔR_n (0) to be decreased is reduced by 1 when the value of ΔR_n (0) to be decreased is less than the desired reliability A′_m.
The calculated shared protection path resource supply number ΔR_n (0) is used next time the resource number calculation unit calculates the shared protection path resource number R_n (t) next time,
The network control device according to claim 2. 前記トランスポートネットワークにおいて実際に、ｎ番目の前記ノードに備えられるｍ番目の前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数Ｓ＿ｍｎ（ｔ）とｎ番目の前記ノードにおける共用予備パスリソース数Ｓ＿ｎ（ｔ）とを前記トランスポートネットワークから取得し、取得した前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数Ｓ＿ｍｎ（ｔ）及び共用予備パスリソース数Ｓ＿ｎ（ｔ）を用いて、信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）同様の手法で信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を算出する信頼性モニタ部、を更に備え、
前記予備リソース供給数算出部は、前記信頼性モニタ部により算出される信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）に代えて用い、
評価関数Ｅ＿ｍには式（Ａ）に代えて式（Ｂ）が用いられ、前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）は式（Ｃ）を満たし、式（Ｃ）におけるσｍは式（Ｄ）で与えられ、式（Ｄ）におけるＰは式（Ｅ）を満たす自然数であり、式（Ｂ）及び式（Ｃ）におけるαは予め定められた値である、

請求項３から請求項６のいずれか一項に記載のネットワーク制御装置。 In the transport network, the number S_mn (t) of current path resources for the m-th network slice provided in the n-th node and the number S_n (t) of shared protection path resources in the n-th node The reliability B_m is acquired by the same method as the reliability A_m (t) using the number S_mn (t) of active path resources for the network slice and the number S_n (t) of shared protection path resources acquired from the transport network and acquired. A reliability monitor unit that calculates (t);
The spare resource supply number calculation unit uses the reliability B_m (t) calculated by the reliability monitor unit in place of the reliability A_m (t),
For the evaluation function E_m, the equation (B) is used instead of the equation (A), the reliability A_m (t) of each of the network slices satisfies the equation (C), and σm in the equation (C) is the equation (D) Where P in equation (D) is a natural number satisfying equation (E), and α in equations (B) and (C) is a predetermined value,

The network control device according to any one of claims 3 to 6. 前記トランスポートネットワークにおいて実際に、ｎ番目の前記ノードに備えられるｍ番目の前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数Ｓ＿ｍｎ（ｔ）とｎ番目の前記ノードにおける共用予備パスリソース数Ｓ＿ｎ（ｔ）とを前記トランスポートネットワークから取得し、取得した前記ネットワークスライス用の現用パスリソース数Ｓ＿ｍｎ（ｔ）及び共用予備パスリソース数Ｓ＿ｎ（ｔ）を用いて、信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）同様の手法で信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を算出する信頼性モニタ部、を更に備え、
前記予備リソース供給数算出部は、前記信頼性モニタ部により算出される信頼性Ｂ＿ｍ（ｔ）を信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）に代えて用い、
評価関数Ｅ＿ｍには式（Ａ）に代えて式（Ｂ）が用いられ、前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）は式（Ｃ）を満たし、式（Ｃ）におけるσｍは式（Ｄ）で与えられ、式（Ｄ）におけるＰは式（Ｅ）を満たす自然数であり、式（Ｂ）及び式（Ｃ）におけるαは予め定められた値である、

請求項３から請求項６のいずれか一項に記載のネットワーク制御装置。 In the transport network, the number S_mn (t) of current path resources for the m-th network slice provided in the n-th node and the number S_n (t) of shared protection path resources in the n-th node The reliability B_m is acquired by the same method as the reliability A_m (t) using the number S_mn (t) of active path resources for the network slice and the number S_n (t) of shared protection path resources acquired from the transport network and acquired. A reliability monitor unit that calculates (t);
The spare resource supply number calculation unit uses the reliability B_m (t) calculated by the reliability monitor unit in place of the reliability A_m (t),
For the evaluation function E_m, the equation (B) is used instead of the equation (A), the reliability A_m (t) of each of the network slices satisfies the equation (C), and σm in the equation (C) is the equation (D) Where P in equation (D) is a natural number satisfying equation (E), and α in equations (B) and (C) is a predetermined value,

The network control device according to any one of claims 3 to 6. ｍ番目の前記ネットワークスライスの信頼性Ａ＿ｍ（ｔ）は、Ａ＿ｍ（ｔ）＝１／Ｆ＿ｍ（ｔ）で与えられ、
Ｆ＿ｍ（ｔ）は、単位時間あたりにｍ番目の前記ネットワークスライスに障害が発生する確率であり、式（Ｆ）で与えられ、

式（Ｆ）におけるＦ＿ｍｎは、単位時間あたりにｎ番目の前記ノードにおけるｍ番目の前記ネットワークスライスに障害が発生する確率であり、式（Ｇ）で与えられ、

式（Ｇ）におけるｆ＿Ｔは単位時間あたりのパスリソースの故障率である、
請求項２から請求項８のいずれか一項に記載のネットワーク制御装置。 The reliability A_m (t) of the m th network slice is given by A_m (t) = 1 / F_m (t),
F_m (t) is the probability that the mth network slice will fail per unit time, and is given by equation (F)

F_mn in equation (F) is a probability that a failure occurs in the m-th network slice at the n-th node per unit time, and is given by equation (G).

F_T in equation (G) is the failure rate of path resource per unit time,
The network control device according to any one of claims 2 to 8. 前記予備リソース供給数算出部は、共用予備パスリソース供給数ΔＲ＿ｎ（０）を、式（Ｈ）に基づいて前記ノードごとに算出し、

式（Ｈ）におけるμは予め定められた値であり、δ＿ｉｎはクロネッカーのδであり、ｆ＿Ｔは単位時間あたりのパスリソースの故障率である、
請求項２に記載のネットワーク制御装置。 The spare resource supply number calculation unit calculates the shared protection path resource supply number ΔR_n (0) for each of the nodes based on equation (H),

In equation (H), μ is a predetermined value, δ_in is Kronecker δ, and f_T is a failure rate of path resources per unit time.
The network control device according to claim 2. 前記トランスポートネットワークは、レイヤ内で生じるパスリソース数の変動が他のレイヤに影響しない複数のレイヤから構成されており、
前記予備リソース供給数算出部は、前記ノードそれぞれの前記共用予備パスリソース供給数を前記レイヤごとに算出する、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のネットワーク制御装置。 The transport network is composed of a plurality of layers in which variations in the number of path resources occurring in the layers do not affect other layers,
The spare resource supply number calculation unit calculates, for each layer, the number of shared protection path resource supplies of each of the nodes.
The network control device according to any one of claims 1 to 10. 前記トランスポートネットワークは、レイヤ内で生じるパスリソース数の変動が他のレイヤに影響する複数のレイヤから構成されており、
前記信頼性算出部は、前記レイヤ間の依存の度合いを反映させて前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性の推移を算出し、
前記予備リソース供給数算出部は、前記ノードそれぞれにおける各前記レイヤの前記共用予備パスリソース供給数を算出する、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のネットワーク制御装置。 The transport network is composed of a plurality of layers in which variations in the number of path resources occurring in the layers affect other layers,
The reliability calculation unit calculates the transition of the reliability of each of the network slices by reflecting the degree of dependency between the layers.
The spare resource supply number calculation unit calculates the number of shared protection path resource supplies of each of the layers in each of the nodes.
The network control device according to any one of claims 1 to 10. 前記信頼性算出部は、前記ネットワークスライスそれぞれで使用されるパスリソース数の推移と前記ノードごとの共用予備パスリソース数の推移と、前記ネットワークスライスに使用されるパスに収容されるデータフロー数に基づいて、前記ネットワークスライスそれぞれの信頼性の推移を算出する、
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のネットワーク制御装置。 The reliability calculation unit may calculate the transition of the number of path resources used in each of the network slices, the transition of the number of shared protection path resources for each of the nodes, and the number of data flows accommodated in paths used in the network slices. Calculating the transition of reliability of each of the network slices based on
The network control device according to any one of claims 1 to 12. 前記ノードは、前記ネットワークスライスそれぞれに対するパスリソースとして割り当て可能な仮想リソースを有し、
前記仮想リソースは、前記ネットワークスライス用の現用パスリソース及び前記ノードにおける共用予備パスリソースとして用いられる、
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のネットワーク制御装置。 The node has virtual resources that can be assigned as path resources for each of the network slices,
The virtual resource is used as a working path resource for the network slice and a shared protection path resource in the node.
The network control device according to any one of claims 1 to 13. 前記トランスポートネットワーク上における前記ネットワークスライスそれぞれに対して、信頼性に加えて帯域及び遅延のいずれか又は両方が前記ネットワークスライスのサービス指標として規定されている、
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載のネットワーク制御装置。 For each of the network slices on the transport network, in addition to reliability, either or both of bandwidth and delay are defined as service indicators of the network slices,
The network control device according to any one of claims 1 to 14.

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