WO2018181031A1 - Optical path design device and optical path design method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an optical path design apparatus and an optical path design method, and more particularly to an optical path design apparatus and an optical path design method used in an optical communication network using a wavelength division multiplexing system.
- Wavelength division multiplexing technology is used for the core network.
- the communication service which connects between points is accommodated in an optical path.
- the optical path capacity is sufficiently large, a plurality of communication services can be multiplexed and accommodated in one optical path.
- RSA frequency resource
- the solution may not be found if network resources are insufficient. This means that the generation of the optical path has failed, and the desired service cannot be provided between desired points.
- the resources of a wavelength division multiplexing optical network include, for example, the number of nodes, the distance between nodes, the number of optical fibers connecting the nodes, the number of optical transceivers (transponders) deployed in the nodes, the wavelength band occupied by the optical path, and optical transmission.
- the resources of a wavelength division multiplexing optical network include, for example, the number of nodes, the distance between nodes, the number of optical fibers connecting the nodes, the number of optical transceivers (transponders) deployed in the nodes, the wavelength band occupied by the optical path, and optical transmission.
- a wavelength division multiplexing network is generally composed of a large number of nodes and links, and a path connecting desired points, that is, an RSA problem solution is often not unique.
- the Dijkstra method is generally used for finding a solution, that is, searching for an optical path. In the Dijkstra method, even if there are a plurality of solutions, the solution having the shortest path length is selected, so that the solution can be obtained uniquely.
- Linear programming and heuristic methods are often used to find solutions. In linear programming, a completely optimal solution is required, but the problem is that it takes a very long time to obtain a solution. Depending on the calculation conditions, a solution cannot be obtained in a realistic time, and a solution may not be obtained substantially.
- the heuristic method takes a relatively short time to obtain a solution, but the obtained solution is not necessarily a completely optimal solution. Even when the heuristic method is used, for example, when the number of nodes is large or the number of optical paths to be handled is large, the time required to obtain a solution becomes long. In general, as network resources such as the number of nodes increase, the calculation time increases exponentially.
- the design parameter hardly changed with time. This is because the wavelength multiplexing optical communication network is a fixed network.
- the wavelength division multiplexing optical communication network is a fixed network.
- the optimization is very complicated because each parameter changes over time in optical path design that requires various design parameters. Along with this, the time required for optimization increases dramatically.
- the wavelength division multiplexing optical communication network has a problem that the time required for the optical path optimization increases dramatically due to an increase in design parameters and a dynamic change.
- the object of the present invention is to solve the above-described problem that in the wavelength division multiplexing optical communication network, the time required for optical path optimization increases dramatically due to an increase in design parameters and a dynamic change.
- An object of the present invention is to provide an optical path design apparatus and an optical path design method.
- the optical path design apparatus of the present invention relates to an optical path in which a parameter element, which is an element that can be taken by each of a plurality of design parameters of an optical path, and a characteristic value indicating a characteristic of the optical path designed using the parameter element are related to each other.
- a parameter element which is an element that can be taken by each of a plurality of design parameters of an optical path
- a characteristic value indicating a characteristic of the optical path designed using the parameter element are related to each other.
- the optical path design method of the present invention relates to an optical path in which a parameter element, which is an element that can be taken by each of a plurality of design parameters of an optical path, and a characteristic value indicating the characteristic of the optical path designed using the parameter element are related to each other.
- a parameter element which is an element that can be taken by each of a plurality of design parameters of an optical path
- a characteristic value indicating the characteristic of the optical path designed using the parameter element are related to each other.
- optical path design apparatus and the optical path design method of the present invention it is possible to reduce the time required for optical path optimization in a wavelength division multiplexing optical communication network.
- FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical path design apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention.
- the optical path design apparatus 100 includes a design result acquisition unit (design result acquisition unit) 110, a correlation calculation unit (correlation calculation unit) 120, and a redesign parameter determination unit (redesign parameter determination unit) 130.
- the design result acquisition unit 110 associates a parameter element, which is an element that can be taken by each of a plurality of design parameters of an optical path, with a characteristic value indicating a characteristic of the optical path designed using the parameter element. Get the result.
- the correlation calculation unit 120 uses the changed parameter element as an index for one design parameter having the changed parameter element in which an additional element not included in the optical path design result is added to the parameter element. The correlation between is calculated.
- the redesign parameter determination unit 130 estimates the redesign characteristic value, which is the characteristic value for the additional element, from the optical path design result and the correlation, thereby using the parameter elements of other design parameters that give the redesign characteristic value. A certain redesign parameter element is determined.
- the redesign characteristic value that is the characteristic value for the additional element is estimated from the optical path design result and the correlation.
- a redesign parameter element that is a parameter element of another design parameter that gives the estimated redesign characteristic value is determined.
- a parameter element that can be taken by each of a plurality of design parameters of the optical path, and a characteristic value indicating a characteristic of the optical path designed using the parameter element are obtained.
- the related optical path design results are obtained for one design parameter having a changed parameter element in which an additional element not included in the optical path design result is added to the parameter element.
- the post-change parameter element is indexed, thereby correlating the changed parameter elements. Is calculated.
- a redesign parameter element that is a parameter element of another design parameter that gives a redesign characteristic value by estimating a redesign characteristic value that is a characteristic value for the additional element from the optical path design result and correlation described above To decide.
- This configuration eliminates the need to recalculate the characteristic values for all parameter elements that can be taken by other design parameters in order to optimize the optical path for the additional elements.
- the optical path design method of the present embodiment it is possible to reduce the time required for optical path optimization in the wavelength division multiplexing optical communication network.
- FIG. 2 shows a configuration of a wavelength division multiplexing optical communication network system targeted by the optical path design apparatus 100 according to the present embodiment.
- the statistic Y of the optical path design result changes depending on the optical path design parameters A and B in the wavelength division multiplexing optical communication network 1000 will be described.
- the optical nodes 1001 to 1005 are connected by optical fibers.
- the characteristic value Y indicating the characteristic of the optical path changes according to the parameters A and B.
- the wavelength division multiplexing optical communication network 1000 is managed by a network management system (NMS) 1100.
- the NMS 1100 is connected to the optical nodes 1001 to 1005, and is configured to give various instructions to the optical nodes 1001 to 1005 and collect information on the optical nodes 1001 to 1005.
- PCE Principal Computation Element
- the PCE 1200 is further connected to the analysis function unit 1300.
- the PCE 1200 performs optical path design in the wavelength division multiplexing optical communication network 1000 using the design parameters ai and bj received from the NMS 1100.
- the analysis function unit 1300 analyzes the characteristics of the wavelength division multiplexing optical communication network 1000 in which the optical path is designed by the PCE 1200, and digitizes the analysis result.
- Y F (A, B).
- the analysis function unit 1300 is further connected to a database (DB) 1400.
- FIG. 3 shows an example of data stored in the DB 1400.
- FIG. 3 shows a case where m ⁇ n results obtained by calculating characteristic values y for m parameter elements A and n parameter elements B are stored.
- the values of parameters A and B are changed, that is, the number of elements of parameter A and parameter B is increased, the number of elements of Y also increases.
- the number of data stored in the DB 1400 increases as the optical path design is performed with different parameter values for the parameter A and the parameter B.
- RSA Raster and Spectrum Assignment
- the calculation time required for optical path design using the RSA algorithm generally increases exponentially according to the number of optical paths to be handled and the scale of the network. Therefore, when an optical path design is performed under conditions close to an actual network, there is a problem that the calculation may not be completed in a realistic time as described above.
- the analysis function unit 1300 performs a statistical process on the distribution of hi1 (step S1200) to obtain a correlation between the parameter A and hi1. That is, by performing statistical processing on the distribution of hi1, the parameter B is fixed to b1, and the statistical value y1 when the parameter A changes in the range of a1 to am can be obtained (step S1300).
- FIG. 5 shows an operation for obtaining an optical path design result when the parameter B is changed from b1 to b2.
- the value taken by the parameter B is changed from b1 to b2, but the operation is the same as that shown in FIG.
- the obtained statistical value is y2 reflecting that the parameter B has changed from b1 to b2.
- FIG. 6 summarizes the procedure described with reference to FIGS. 4 and 5.
- the design parameter A of the wavelength multiplexing optical communication network changes within the range of a1 to am and the parameter B changes within the range of b1 to bn
- the statistical value Y representing the characteristics of the design result of the wavelength multiplexing optical communication network is , Y1 to yn.
- bn shown in FIG. 6 is replaced with b (n + 1).
- y (n + 1) f (A, b (n + 1)) is added to y (n) for calculation.
- the only parameter element added for the parameter B is b (n + 1), but this affects all of the parameters A having m possible values. Therefore, the number of calculations that need to be additionally performed is m.
- the results are added and accumulated in the DB 1400 (see FIG. 3), and the DB 1400 is updated.
- the NMS 1100 can obtain the statistical value y (n + 1) corresponding to b (n + 1) by referring to the DB 1400.
- a new function g is introduced. By introducing the function g, it is possible to reduce the number m of necessary calculations described above.
- FIG. 7 shows the relationship between Z, B, and g.
- FIG. 8A is a graph of the statistical value Y that represents the characteristics of the design result of the wavelength division multiplexing optical communication network described with reference to FIG. 6 when there are three possible values of the design parameter B, b1, b2, and b3. It is a thing.
- the optical path design apparatus 100 of the present embodiment uses a correlation between the statistical value Y indicating the characteristics of the optical path that has already been obtained and the elements of the design parameter B.
- the magnitude relationship between the elements of the design parameter B can be used. That is, the correlation calculation unit 120 included in the optical path design device 100 can be configured to calculate a magnitude relationship obtained by quantifying the parameter elements after change as the correlation.
- the changed parameter element is a parameter element of the design parameter B in which b4 is newly added in the above-described example.
- the magnitude relationship between the design parameters of the optical path in the wavelength division multiplexing optical communication network is not always determined.
- the network topology as shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C is used as a design parameter.
- the element b1 of the design parameter B is a 4 ⁇ 4 mesh topology (FIG. 9A)
- b2 is a 16-node ring topology (FIG. 9B)
- b3 is a 16-node star topology (FIG. 9C)
- the magnitude relationship between b1 to b3 is It cannot be quantified simply.
- the function g is introduced so that the magnitude relationship between b1 and b3 can be defined. Therefore, the function g needs to be selected according to the design parameter B.
- the design parameter B is the topology described above, the magnitude relationship can be defined using, for example, graph theory.
- distribution Y4 may exist between distribution Y1 and distribution Y2. I can expect. That is, it can be predicted that the distribution Y4 exists in the shaded area shown in FIG. 8B.
- the optical path design apparatus 100 of the present embodiment it is not necessary to perform optical path design for all values (parameter elements) that the design parameter A can take. This is because by introducing the function g that determines the magnitude relationship of the design parameter B, the element a4 of the design parameter A corresponding to the statistical value y4 is in the range of a1 ⁇ a4 ⁇ a2, as shown in FIG. 8B. (The range indicated by the arrow (1) in FIG. 8B). Therefore, the number of calculations of the optical path design required for obtaining y4 can be reduced from m times to one.
- the calculation time required to narrow the range of values that can be taken by the design parameter A using the function g is negligibly short compared to the time required for the optical path design using the RSA algorithm. Therefore, when b4 is added, the time required to update the DB 1400 according to an instruction from the NMS 1100 can be shortened to 1 / m. As a result, the optical path can be optimized even when the design parameters of the network change with time.
- the optical path design device 100 and the optical path design method of the present embodiment it is possible to shorten the time required for optical path optimization in the wavelength division multiplexing optical communication network. As a result, the optical path can be optimized even when the design parameters of the network change with time.
- the wavelength multiplexing optical communication network 1000 can adopt a 4 ⁇ 4 square lattice mesh network as a network topology.
- the topology showing the connection state between the optical node and the optical fiber in this case is as shown in FIG. 9A.
- the guard band allocation method can be selected as the optical path design parameter A. That is, the design parameters targeted by the optical path design apparatus according to the present embodiment include at least the node order centrality and the guard band allocation method. Specifically, as shown in FIG. 11, when the optical signal band of the same optical modulation system is adjacent to the a1 system that always provides guard bands at both ends of the optical signal band, One of the a2 methods that omits the guard band can be selected. As shown in FIG. 11, when the two optical signal bands are not adjacent, there is no difference between the a1 method and the a2 method.
- the design result acquisition unit 110 included in the optical path design device 100 can be configured to use the maximum value of the amount of communication traffic that can be accommodated in the optical network as the characteristic value.
- b1 among parameter elements that can be taken by the design parameter B is a 4 ⁇ 4 mesh network.
- each optical fiber connecting between optical nodes in a 4 ⁇ 4 mesh network has a capacity capable of accommodating, for example, 200 optical signal bands corresponding to a communication traffic amount of 200 Gbps.
- the communication traffic request is assumed to be a full mesh traffic that is generated in an equal number for each node, and the generation order is randomly generated.
- a guard band may be added to the optical signal band accommodating communication traffic.
- the amount of communication traffic that can be accommodated is always greater in the a2 method with fewer guard bands to be added, but this is not necessarily the case.
- the combined bandwidth of the optical signal and the guard band is not uniform depending on whether or not the guard band is provided. Therefore, in the case of the a2 method, there is a possibility that the fragmentation of the wavelength band becomes larger than that in the a1 method.
- the fragmentation of the wavelength band causes a reduction in communication traffic accommodation efficiency. Therefore, it cannot be easily determined which of the a1 method and the a2 method can accommodate more communication traffic.
- the situation where the wavelength band is fragmented depends on the topology. Therefore, when one optical node is added or when one optical fiber is added, the result of which of the a1 method and the a2 method can accommodate more communication traffic may change.
- the statistical value Y is defined as the maximum value of the amount of communication traffic that can be accommodated in a wavelength-multiplexed optical communication network of a certain topology. According to this definition, Y indicates how small the amount of traffic that could not be accommodated when the communication traffic request was increased. That is, Y indicates how small the blocking rate of the optical path accommodating communication traffic is in the optical path design using the RSA algorithm.
- the optical path design apparatus of the present embodiment the statistical value y1 for the parameter element b1 is obtained, and the function value g for determining the magnitude relationship of the parameter element b is determined, thereby obtaining the statistical value y2 for the parameter element b2.
- the calculation of can be omitted.
- An example will be described.
- a case where a function for calculating the degree centrality is employed as the function g will be described. That is, a case will be described in which the correlation calculation unit included in the optical path design apparatus of the present embodiment is configured to index the changed parameter elements (b1 to b3) by digitizing the characteristics of the network topology.
- the difference between the values of b1 and b2 is small, and the difference between b1 and b3 is extremely large.
- the possible value of the design parameter A is either a1 or a2.
- FIG. 15 shows that the prediction according to the present embodiment described above was correct.
- optical path design apparatus and the optical path design method of the present embodiment it is possible to shorten the time required for optical path optimization in the wavelength division multiplexing optical communication network.
- the values of m and n are not limited to these, and it is apparent that the effect of the present embodiment can be obtained even when other values are used.
- the function g for determining the magnitude relationship of the parameter elements.
- the present invention is not limited to this, and a function that calculates features of other topologies may be adopted as the function g.
- the topological features using graph theory include degree centrality, intermediary centrality, proximity centrality and their central tendency, Bonachic centrality, eigenvector centrality, Euclidean distance, diameter, density, average distance, Transitivity, ⁇ coefficient, correlation matrix, distance matrix are included.
- the results of narrowing down the range of the a4 value by the function gi differ, it can be determined by, for example, majority vote.
- the prediction accuracy increases as the number of p increases.
- the plurality of functions gi for example, two or more types of functions that respectively calculate two or more of the topological features using the graph theory described above can be employed.
- the correlation calculation unit 120 included in the optical path design device 100 may be configured to calculate a plurality of correlations between the changed parameter elements by performing a plurality of types of indexing on the changed parameter elements.
- the redesign parameter determination unit 130 can be configured to determine the redesign parameter element by estimating the redesign characteristic value from the optical path design result and a plurality of correlations.
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Abstract
Description
本発明は、光パス設計装置および光パス設計方法に関し、特に、波長分割多重方式による光通信ネットワークに用いられる光パス設計装置および光パス設計方法に関する。 The present invention relates to an optical path design apparatus and an optical path design method, and more particularly to an optical path design apparatus and an optical path design method used in an optical communication network using a wavelength division multiplexing system.
モバイル端末の爆発的な普及や、高精細ビデオ配信サービスの急速な拡大などにより、コアネットワークにおける通信容量の拡大が求められている。この容量拡大の要求は、今後も継続する傾向にある。限られたコストで通信容量を継続的に拡大していくためには、ネットワークのリソースを効率的に運用することによって、ネットワーク利用効率を上げることが効果的である。 Due to the explosive spread of mobile terminals and the rapid expansion of high-definition video distribution services, expansion of communication capacity in the core network is required. This demand for capacity expansion tends to continue. In order to continuously increase the communication capacity at a limited cost, it is effective to increase network utilization efficiency by efficiently operating network resources.
コアネットワークには、波長分割多重技術が利用されている。そして、地点間を結ぶ通信サービスは、光パスに収容される。光パス容量が十分大きい場合、複数の通信サービスを多重して1本の光パスに収容することができる。ここで、光パスを生成する、すなわち、所望の地点間で光通信を行うためには、経路および周波数資源(スペクトル)の割当(Routing and Spectrum Assignment:RSA)を行う必要がある(例えば、特許文献1参照)。すなわち、いわゆるRSA問題の解を求める必要がある。 Wavelength division multiplexing technology is used for the core network. And the communication service which connects between points is accommodated in an optical path. When the optical path capacity is sufficiently large, a plurality of communication services can be multiplexed and accommodated in one optical path. Here, in order to generate an optical path, that is, to perform optical communication between desired points, it is necessary to assign a route and a frequency resource (spectrum) (Routing and Spectrum Assignment: RSA) (for example, patents) Reference 1). That is, it is necessary to find a solution to the so-called RSA problem.
RSA問題では、ネットワークリソースが不足すると解が見つからない場合がある。これは、光パスの生成が失敗したことを意味し、所望の地点間において所望のサービスを提供することができないことになる。 In the RSA problem, the solution may not be found if network resources are insufficient. This means that the generation of the optical path has failed, and the desired service cannot be provided between desired points.
RSA問題を解き、光パスを生成することが可能か否かを調べるためには、光パスを生成しようとしている波長多重ネットワークのリソースを正確に把握し、入力パラメータとすることが必要となる。波長多重光ネットワークのリソースとしては、例えば、ノード数、ノード間距離、ノード間を接続する光ファイバ数、ノードに配備される光送受信機(トランスポンダ)数、光パスが占有する波長帯域、光伝送における様々な物理的制限など、多種多様なものがある。これらの入力パラメータに変化があると、計算条件が変わることになるので、計算をやり直さなければならない。 In order to solve the RSA problem and check whether it is possible to generate an optical path, it is necessary to accurately grasp the resources of the wavelength division multiplexing network for which the optical path is to be generated and use it as an input parameter. The resources of a wavelength division multiplexing optical network include, for example, the number of nodes, the distance between nodes, the number of optical fibers connecting the nodes, the number of optical transceivers (transponders) deployed in the nodes, the wavelength band occupied by the optical path, and optical transmission. There are a wide variety of things such as various physical limitations in If these input parameters change, the calculation conditions will change, so the calculation must be repeated.
波長多重ネットワークは一般に、多数のノード、リンクから構成されており、所望の地点間を結ぶパス、すなわちRSA問題の解は一意でないことが多い。解を求めること、すなわち光パスの探索にはダイクストラ法を用いられるのが一般的である。ダイクストラ法では、解が複数あったとしてもパス長が最短となるものが選択されるので、解を一意に求めることができる。解を求めるにあたっては、線形計画法やヒューリスティック法がよく用いられる。線形計画法は、完全最適解が求められるが、解を得るのに非常に時間がかかることが問題である。計算条件によっては現実的な時間で解を得ることができず、実質的には解が得られない場合がある。一方、ヒューリスティック法は線形計画法とは逆に、解を得るまでの時間は比較的短いが、得られる解が完全最適解であるとは限らない。また、ヒューリスティック法を用いる場合でも、例えばノード数が多い場合や、扱う光パス数が多い場合には、解を得るまでに要する時間が長くなる。一般に、ノード数などのネットワークリソースが増加すると、計算時間は指数関数的に長くなる。 A wavelength division multiplexing network is generally composed of a large number of nodes and links, and a path connecting desired points, that is, an RSA problem solution is often not unique. The Dijkstra method is generally used for finding a solution, that is, searching for an optical path. In the Dijkstra method, even if there are a plurality of solutions, the solution having the shortest path length is selected, so that the solution can be obtained uniquely. Linear programming and heuristic methods are often used to find solutions. In linear programming, a completely optimal solution is required, but the problem is that it takes a very long time to obtain a solution. Depending on the calculation conditions, a solution cannot be obtained in a realistic time, and a solution may not be obtained substantially. On the other hand, in contrast to linear programming, the heuristic method takes a relatively short time to obtain a solution, but the obtained solution is not necessarily a completely optimal solution. Even when the heuristic method is used, for example, when the number of nodes is large or the number of optical paths to be handled is large, the time required to obtain a solution becomes long. In general, as network resources such as the number of nodes increase, the calculation time increases exponentially.
波長分割多重方式による光通信ネットワーク(波長多重光通信ネットワーク)における光パスの設計時間を短縮するためには、設計パラメータとして取り得る値のすべての組み合わせについて計算するのではなく、取り得る値の絞込みを行うことが有効である。この場合、光パス設計の熟練者であれば、その経験と知識からある程度の精度で絞込みが可能である。しかしながら、設計パラメータは多種多様であり、しかも今後さらに増加し続けることが予測される。そのため、たとえ熟練者といえども設計パラメータの取り得る値を絞込むことが、ますます困難になっている。 In order to shorten the optical path design time in an optical communication network (wavelength division multiplexing optical communication network) using wavelength division multiplexing, it is not necessary to calculate all possible combinations of design parameters, but to narrow down the possible values. It is effective to do. In this case, a person skilled in optical path design can narrow down with a certain degree of accuracy from his experience and knowledge. However, the design parameters are diverse and are expected to continue to increase further in the future. For this reason, it is becoming increasingly difficult for even an expert to narrow down the possible values of design parameters.
また、これまでの波長多重光通信ネットワークにおいては、設計パラメータが時間的に変化することはほとんどなかった。これは、波長多重光通信ネットワークが固定的なネットワークであったためである。これに対して、近年のデジタルコヒーレント技術の進展により、波長多重光通信ネットワークは今後、動的に時間変化するネットワークに進展することが予測される。この場合、固定的なネットワークであったとしても多種多様な設計パラメータが必要になる光パス設計において、各パラメータが時間変化することになるので、最適化は非常に複雑になる。それに伴い、最適化に要する時間も飛躍的に増大する。 Also, in the conventional wavelength division multiplexing optical communication network, the design parameter hardly changed with time. This is because the wavelength multiplexing optical communication network is a fixed network. On the other hand, with the advancement of digital coherent technology in recent years, it is predicted that the wavelength division multiplexing optical communication network will progress to a network that dynamically changes with time. In this case, even if the network is a fixed network, the optimization is very complicated because each parameter changes over time in optical path design that requires various design parameters. Along with this, the time required for optimization increases dramatically.
このように、波長多重光通信ネットワークにおいては、設計パラメータの増加および動的変化により、光パスの最適化に要する時間が飛躍的に増大する、という問題があった。 As described above, the wavelength division multiplexing optical communication network has a problem that the time required for the optical path optimization increases dramatically due to an increase in design parameters and a dynamic change.
本発明の目的は、上述した課題である、波長多重光通信ネットワークにおいては、設計パラメータの増加および動的変化により、光パスの最適化に要する時間が飛躍的に増大する、という課題を解決する光パス設計装置および光パス設計方法を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-described problem that in the wavelength division multiplexing optical communication network, the time required for optical path optimization increases dramatically due to an increase in design parameters and a dynamic change. An object of the present invention is to provide an optical path design apparatus and an optical path design method.
本発明の光パス設計装置は、光パスの複数の設計パラメータのそれぞれが取り得る要素であるパラメータ要素と、パラメータ要素を用いて設計した光パスの特性を示す特性値とを関係付けた光パス設計結果を取得する設計結果取得手段と、パラメータ要素に光パス設計結果に含まれない追加要素が加わった変更後パラメータ要素を有する一の設計パラメータについて、変更後パラメータ要素を指標化することにより、変更後パラメータ要素の間の相関関係を算出する相関関係算出手段と、光パス設計結果と相関関係から、追加要素に対する特性値である再設計特性値を推定することにより、再設計特性値を与える他の設計パラメータのパラメータ要素である再設計パラメータ要素を決定する再設計パラメータ決定手段、とを有する。 The optical path design apparatus of the present invention relates to an optical path in which a parameter element, which is an element that can be taken by each of a plurality of design parameters of an optical path, and a characteristic value indicating a characteristic of the optical path designed using the parameter element are related to each other. By indexing the changed parameter element with respect to one design parameter having the changed parameter element in which an additional element not included in the optical path design result is added to the design result acquisition means for acquiring the design result, Correlation calculation means for calculating the correlation between the parameter elements after change, and the redesign characteristic value is given by estimating the redesign characteristic value that is the characteristic value for the additional element from the optical path design result and correlation Redesign parameter determining means for determining a redesign parameter element which is a parameter element of another design parameter.
本発明の光パス設計方法は、光パスの複数の設計パラメータのそれぞれが取り得る要素であるパラメータ要素と、パラメータ要素を用いて設計した光パスの特性を示す特性値とを関係付けた光パス設計結果を取得し、パラメータ要素に光パス設計結果に含まれない追加要素が加わった変更後パラメータ要素を有する一の設計パラメータについて、変更後パラメータ要素を指標化することにより、変更後パラメータ要素の間の相関関係を算出し、光パス設計結果と相関関係から、追加要素に対する特性値である再設計特性値を推定することにより、再設計特性値を与える他の設計パラメータのパラメータ要素である再設計パラメータ要素を決定する。 The optical path design method of the present invention relates to an optical path in which a parameter element, which is an element that can be taken by each of a plurality of design parameters of an optical path, and a characteristic value indicating the characteristic of the optical path designed using the parameter element are related to each other. By obtaining the design result and indexing the changed parameter element for one design parameter having the changed parameter element in which an additional element not included in the optical path design result is added to the parameter element, the parameter element after the change is indexed. Between the optical path design result and the correlation, and the redesign characteristic value, which is the characteristic value for the additional element, is estimated from the correlation result. Determine design parameter elements.
本発明の光パス設計装置および光パス設計方法によれば、波長多重光通信ネットワークにおいて、光パスの最適化に要する時間を短縮することができる。 According to the optical path design apparatus and the optical path design method of the present invention, it is possible to reduce the time required for optical path optimization in a wavelength division multiplexing optical communication network.
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光パス設計装置100の構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical
光パス設計装置100は、設計結果取得部(設計結果取得手段)110、相関関係算出部(相関関係算出手段)120、および再設計パラメータ決定部(再設計パラメータ決定手段)130を有する。
The optical
設計結果取得部110は、光パスの複数の設計パラメータのそれぞれが取り得る要素であるパラメータ要素と、このパラメータ要素を用いて設計した光パスの特性を示す特性値とを関係付けた光パス設計結果を取得する。相関関係算出部120は、パラメータ要素に光パス設計結果に含まれない追加要素が加わった変更後パラメータ要素を有する一の設計パラメータについて、変更後パラメータ要素を指標化することにより、変更後パラメータ要素の間の相関関係を算出する。そして、再設計パラメータ決定部130は、光パス設計結果と相関関係から、追加要素に対する特性値である再設計特性値を推定することにより、再設計特性値を与える他の設計パラメータのパラメータ要素である再設計パラメータ要素を決定する。
The design
このように、本実施形態による光パス設計装置100においては、光パス設計結果と相関関係から、追加要素に対する特性値である再設計特性値を推定する。そして、推定した再設計特性値を与える他の設計パラメータのパラメータ要素である再設計パラメータ要素を決定する構成としている。このような構成としたことにより、追加要素に対して光パスを最適化するために、他の設計パラメータが取り得るパラメータ要素のすべてについて特性値を計算しなおす必要がなくなる。その結果、本実施形態の光パス設計装置100によれば、波長多重光通信ネットワークにおいて、光パスの最適化に要する時間を短縮することができる。
Thus, in the optical
次に、本実施形態による光パス設計方法について説明する。 Next, the optical path design method according to this embodiment will be described.
本実施形態による光パス設計方法においては、まず、光パスの複数の設計パラメータのそれぞれが取り得る要素であるパラメータ要素と、このパラメータ要素を用いて設計した光パスの特性を示す特性値とを関係付けた光パス設計結果を取得する。そして、パラメータ要素に光パス設計結果に含まれない追加要素が加わった変更後パラメータ要素を有する一の設計パラメータについて、変更後パラメータ要素を指標化することにより、変更後パラメータ要素の間の相関関係を算出する。最後に、上述した光パス設計結果と相関関係から、追加要素に対する特性値である再設計特性値を推定することにより、再設計特性値を与える他の設計パラメータのパラメータ要素である再設計パラメータ要素を決定する。 In the optical path design method according to the present embodiment, first, a parameter element that can be taken by each of a plurality of design parameters of the optical path, and a characteristic value indicating a characteristic of the optical path designed using the parameter element are obtained. Obtain the related optical path design results. Then, for one design parameter having a changed parameter element in which an additional element not included in the optical path design result is added to the parameter element, the post-change parameter element is indexed, thereby correlating the changed parameter elements. Is calculated. Finally, a redesign parameter element that is a parameter element of another design parameter that gives a redesign characteristic value by estimating a redesign characteristic value that is a characteristic value for the additional element from the optical path design result and correlation described above To decide.
このような構成としたことにより、追加要素に対して光パスを最適化するために、他の設計パラメータが取り得るパラメータ要素のすべてについて特性値を計算しなおす必要がなくなる。その結果、本実施形態の光パス設計方法によれば、波長多重光通信ネットワークにおいて、光パスの最適化に要する時間を短縮することができる。 This configuration eliminates the need to recalculate the characteristic values for all parameter elements that can be taken by other design parameters in order to optimize the optical path for the additional elements. As a result, according to the optical path design method of the present embodiment, it is possible to reduce the time required for optical path optimization in the wavelength division multiplexing optical communication network.
次に、上述した光パス設計結果について、さらに詳細に説明する。図2に、本実施形態による光パス設計装置100が対象とする波長多重光通信ネットワークシステムの構成を示す。ここでは、波長多重光通信ネットワーク1000における光パスの設計パラメータAおよびBによって、光パス設計結果の統計量Yが変化する場合について説明する。
Next, the optical path design result described above will be described in more detail. FIG. 2 shows a configuration of a wavelength division multiplexing optical communication network system targeted by the optical
波長多重光通信ネットワーク1000において、光ノード1001~1005が光ファイバによって接続されている。また、波長多重光通信ネットワーク1000は、パラメータAおよびBによって光パスの特性を示す特性値Yが変化する。ここで、パラメータAが取り得る要素(値)は例えばm個であり、具体的にはai(i=1、2、・・・、m)である。パラメータBについても同様であり、取り得る要素(値)はn個であり、具体的にはbj(j=1、2、・・・、n)である。
In the wavelength division multiplexing
波長多重光通信ネットワーク1000は、ネットワーク管理システム(Network Management System:NMS)1100によって管理されている。NMS1100は光ノード1001~1005と接続されており、光ノード1001~1005に対して様々な指示を与えたり、光ノード1001~1005の情報を収集したりすることができるように構成されている。
The wavelength division multiplexing
NMS1100には、光パス設計を行う機能ブロックであるPCE(Path Computation Element)1200が接続されている。PCE1200はさらに分析機能部1300と接続されている。
Connected to the
PCE1200は、NMS1100から受け取った設計パラメータai、bjを用いて波長多重光通信ネットワーク1000における光パス設計を行う。分析機能部1300は、PCE1200によって光パス設計がなされた状態の波長多重光通信ネットワーク1000の特性を分析し、分析結果を数値化する。ここでは、PCE1200が設計パラメータA=ai、B=bjをNMS1100から入力して設計した結果に基づいて、分析機能部1300が算出した波長多重光通信ネットワーク1000の特性値をyijと表わす。
The
PCE1200および分析機能部1300の機能は関数とみなすことができるので、これをFで表わすことにする。すなわち、上述した設計パラメータA=ai、B=bjから、波長多重光通信ネットワーク1000の特性を表す統計値yijを算出する一連の動作は、yij=F(ai,bj)と表わすことができる。このように特性値yijは、取り得るパラメータ要素aiおよびbjによって変化する。ここで、yijの集合をYで表わすことにすると、Y=F(A,B)と表現することができる。
Since the functions of the
分析機能部1300は、さらにデータベース(database:DB)1400に接続されている。DB1400には、PCE1200および分析機能部1300において計算された結果であるY=F(A,B)が保存される。DB1400内に格納されたデータは、NMS1100から参照することもできるように構成されている。
The
図3に、DB1400内に格納されたデータの例を示す。図3は、パラメータAについてm個、パラメータBについてn個の各パラメータ要素について、特性値yをそれぞれ計算したm×n個の結果が格納されている場合を示す。パラメータA、Bの値を変化させる、すなわち、パラメータAおよびパラメータBの要素の数を増やすと、Yの要素数も増加する。このように、パラメータAおよびパラメータBについて異なるパラメータ値で光パス設計を行うほど、DB1400に格納されるデータの個数は増大する。
FIG. 3 shows an example of data stored in the
次に、図4から図6を用いて、上述した関数Fの機能について説明する。 Next, the function F will be described with reference to FIGS.
まず、図4を用いて、設計パラメータBの値がb1に固定されている場合について説明する。設計パラメータAの値がa1、設計パラメータBの値がb1である場合、PCE1200はNMS1100からA=a1およびB=b1である情報を受け取る(ステップS1001)。そして、予め搭載されているRSA(Routing and Spectrum Assignment)アルゴリズムを用いて波長多重光通信ネットワーク1000における光パス設計を行い(ステップS1002)、設計結果を取得する(ステップS1003)。
First, the case where the value of the design parameter B is fixed to b1 will be described with reference to FIG. When the value of the design parameter A is a1 and the value of the design parameter B is b1, the
ここで、RSAアルゴリズムを用いた光パス設計に要する計算時間は一般に、扱う光パスの数やネットワークの規模に応じて指数関数的に増加する。したっがって、実際のネットワークに近い条件で光パス設計を行おうとすると、上述したように現実的な時間で計算が終わらない場合がある、という問題がある。 Here, the calculation time required for optical path design using the RSA algorithm generally increases exponentially according to the number of optical paths to be handled and the scale of the network. Therefore, when an optical path design is performed under conditions close to an actual network, there is a problem that the calculation may not be completed in a realistic time as described above.
パラメータAの値が変わった場合も同様である。パラメータAの取りうる値がai(i=1,2,…m)と変化し、パラメータBの値はb1に固定されている場合について説明する。A=a1、B=b1の場合、上述したようにステップS1001~S1003によって光パス設計が行われる。この動作は関数hとみなすことができるので、これをhi1=h(ai,b1)(i=1,2,…m)と表す。hi1(i=1,2,…m)は、A=ai、B=b1のときの設計結果を表す。つまり、パラメータAによって波長多重光通信ネットワーク1000の状態がhi1の分布を持つことになる。
The same applies when the value of parameter A changes. The case where the value that can be taken by the parameter A changes to ai (i = 1, 2,... M) and the value of the parameter B is fixed to b1 will be described. When A = a1 and B = b1, the optical path design is performed through steps S1001 to S1003 as described above. Since this operation can be regarded as a function h, it is expressed as hi1 = h (ai, b1) (i = 1, 2,... M). hi1 (i = 1, 2,..., m) represents a design result when A = ai and B = b1. That is, the state of the wavelength division multiplexing
分析機能部1300は、hi1の分布について統計処理を行うことにより(ステップS1200)、パラメータAとhi1の相関関係を求める。すなわち、hi1の分布について統計処理を行うことにより、パラメータBをb1に固定し、パラメータAがa1~amの範囲で変化した場合の統計値y1を求めることができる(ステップS1300)。
The
図5に、パラメータBがb1からb2に変化した場合における、光パス設計結果を得るための動作を示す。パラメータBが取る値はb1からb2になるが、動作は図4に示した場合と同様である。ただし、得られる統計値は、パラメータBがb1からb2に変化したことを反映して、y2となる。 FIG. 5 shows an operation for obtaining an optical path design result when the parameter B is changed from b1 to b2. The value taken by the parameter B is changed from b1 to b2, but the operation is the same as that shown in FIG. However, the obtained statistical value is y2 reflecting that the parameter B has changed from b1 to b2.
図6に、図4および図5を用いて説明した手順をまとめて示す。同図は、波長多重光通信ネットワークの設計パラメータAがa1~am、パラメータBがb1~bnの範囲で変化した場合、それに応じて波長多重光通信ネットワークの設計結果の特徴を表す統計値Yが、y1~ynの範囲で変化することを表わしている。 FIG. 6 summarizes the procedure described with reference to FIGS. 4 and 5. In the figure, when the design parameter A of the wavelength multiplexing optical communication network changes within the range of a1 to am and the parameter B changes within the range of b1 to bn, the statistical value Y representing the characteristics of the design result of the wavelength multiplexing optical communication network is , Y1 to yn.
以上説明した動作手順によって、波長多重光通信ネットワーク1000における光パス設計パラメータA=[a1,a2,…am]およびB=[b1,b2,…bn]によって、光パス設計結果の統計量Yが変化する。 By the operation procedure described above, the statistic Y of the optical path design result is obtained by the optical path design parameters A = [a1, a2,... Am] and B = [b1, b2,. Change.
次に、光パスの設計パラメータの取り得る値の個数が増加した場合について説明する。
ここでは、光パスの設計パラメータAが取り得る値の個数は同じとし、パラメータBの取り得る値の個数が1個だけ増加した場合、すなわち、パラメータ要素b(n+1)が新しく加わった場合を例にとって説明する。
Next, the case where the number of possible values of the optical path design parameter is increased will be described.
Here, the number of values that can be taken by the design parameter A of the optical path is the same, and the number of values that the parameter B can take is increased by one, that is, a case where a parameter element b (n + 1) is newly added. I will explain to you.
この場合、図6に示したbnがb(n+1)に置き換わったと考えることができる。そのため、y(n+1)=f(A,b(n+1))をy(n)に追加して計算することになる。このとき、パラメータBについて加わったパラメータ要素はb(n+1)だけであるが、これはm個の取り得る値があるパラメータAのすべてに対して影響を与える。そのため、追加して行う必要がある計算回数はm回となる。ここで追加して計算した後に、DB1400(図3参照)に結果が追加して蓄積され、DB1400が更新されることになる。NMS1100はDB1400を参照することにより、b(n+1)に対応する統計値y(n+1)を取得することができる。
In this case, it can be considered that bn shown in FIG. 6 is replaced with b (n + 1). For this reason, y (n + 1) = f (A, b (n + 1)) is added to y (n) for calculation. At this time, the only parameter element added for the parameter B is b (n + 1), but this affects all of the parameters A having m possible values. Therefore, the number of calculations that need to be additionally performed is m. After the additional calculation here, the results are added and accumulated in the DB 1400 (see FIG. 3), and the
ここで本実施形態によれば、パラメータ要素b(n+1)が追加された場合であっても、図6に示した動作を繰り返す必要はない。そのため、計算に長時間が必要となる傾向にあるRSAアルゴリズムを用いた追加計算の回数を減少させることができ、DB1400を更新するまでに必要な時間を短縮することが可能になる。
Here, according to the present embodiment, even when the parameter element b (n + 1) is added, it is not necessary to repeat the operation shown in FIG. Therefore, the number of additional calculations using the RSA algorithm that tends to require a long time for calculation can be reduced, and the time required to update the
以下に、上述した効果が得られる本実施形態による光パス設計装置の動作について詳細に説明する。 Hereinafter, the operation of the optical path designing apparatus according to the present embodiment that can obtain the above-described effects will be described in detail.
本実施形態による光パス設計装置100においては、波長多重光通信ネットワーク1000の特性値Y=[y1,y2,…yn]を取得するとともに、B=[b1,b2,…bn]を変数とする新たな関数gを導入する。関数gを導入することによって、上述した必要となる計算回数mを減らすことができる。ここでは、関数gに関して、Z=g(B)なる関係にあるZ=[z1,z2,…zn]を求めることができるものとする。図7に、Z、B、およびgの関係を示す。
In the optical
次に、関数gを導入することによって、RSAアルゴリズムを用いた追加計算の回数を減らす動作について説明する。 Next, the operation of reducing the number of additional calculations using the RSA algorithm by introducing the function g will be described.
図8Aは、設計パラメータBの取り得る値がb1,b2,b3の3種類である場合について、図6を用いて説明した波長多重光通信ネットワークの設計結果の特徴を表す統計値Yをグラフ化したものである。図8Aでは、統計値Yとして最大値を採用した場合を示す。すなわち、図6を用いて説明した関数fは、設計パラメータB=b1であって、設計パラメータA=[a1,a2,…an]に対する光パスの設計結果H=[h11,h21,…hn1]に対して、最大値を求める機能を有することになる。 FIG. 8A is a graph of the statistical value Y that represents the characteristics of the design result of the wavelength division multiplexing optical communication network described with reference to FIG. 6 when there are three possible values of the design parameter B, b1, b2, and b3. It is a thing. FIG. 8A shows a case where the maximum value is adopted as the statistical value Y. That is, the function f described with reference to FIG. 6 is the design parameter B = b1, and the optical path design result H = [h11, h21,... Hn1] for the design parameter A = [a1, a2,. On the other hand, it has a function for obtaining the maximum value.
図8Aにおいて、B=b1の曲線はA=a1において最大値Y=y1をとる。同様に、B=b2の場合、A=a2において最大値Y=y2をとり、B=b3の場合、A=a3において最大値Y=y3をとる。 8A, the curve of B = b1 takes the maximum value Y = y1 when A = a1. Similarly, when B = b2, the maximum value Y = y2 is taken at A = a2, and when B = b3, the maximum value Y = y3 is taken at A = a3.
ここで、設計パラメータBの取り得る値(パラメータ要素)にb4が新たに追加された場合について説明する。この場合、B=b4である場合における最大値Y=y4を求めるために、B=b4の場合について関数fで表わされる動作を繰り返す必要がある。関数fにはRSAアルゴリズムを用いた計算が含まれるため、一般に計算時間が長くなる。 Here, a case where b4 is newly added to possible values (parameter elements) of the design parameter B will be described. In this case, in order to obtain the maximum value Y = y4 when B = b4, it is necessary to repeat the operation represented by the function f for the case where B = b4. Since the function f includes calculation using the RSA algorithm, the calculation time is generally long.
それに対して、本実施形態の光パス設計装置100は、既に求められている光パスの特性を示す統計値Yと、設計パラメータBの要素の間の相関関係を用いる。この相関関係として、設計パラメータBの要素の間の大小関係を用いることができる。すなわち、光パス設計装置100が備える相関関係算出部120は、相関関係として、変更後パラメータ要素を数値化することにより得られる大小関係を算出する構成とすることができる。ここで、変更後パラメータ要素は、上述した例では、b4が新たに追加された設計パラメータBのパラメータ要素である。
On the other hand, the optical
この場合、上述した関数gは、設計パラメータBの要素b1~b3の大小関係を定める関数となる。設計パラメータBが大小関係を明確に定められる場合であれば、関数gを簡単に決定することができる。例えば、b1<b2<b3である場合、z1<z2<z3となるzi(i=1~3)を定義すれば、zi=1×(bi)が成り立つ。したがって、関数gは単純な一次関数となる。 In this case, the function g described above is a function that determines the magnitude relationship between the elements b1 to b3 of the design parameter B. If the design parameter B can clearly determine the magnitude relationship, the function g can be easily determined. For example, in the case of b1 <b2 <b3, if zi (i = 1 to 3) satisfying z1 <z2 <z3 is defined, zi = 1 × (bi) is established. Therefore, the function g is a simple linear function.
しかし、波長多重光通信ネットワークにおける光パスの設計パラメータは、単純に大小関係が決まるとは限らない。例えば、図9A、9B、9Cに示したようなネットワークのトポロジーを設計パラメータとした場合である。設計パラメータBの要素b1を4×4メッシュトポロジーと(図9A)、b2を16ノードリングトポロジー(図9B)、b3を16ノードスタートポロジー(図9C)とした場合、b1~b3の大小関係を単純には数値化することはできない。このような場合であっても、b1~b3の間の大小関係を定義づけることができるように関数gを導入する。したがって、関数gは設計パラメータBに応じて選択する必要がある。設計パラメータBが上述したトポロジーである場合には、例えばグラフ理論を用いて大小関係を定義づけることができる。 However, the magnitude relationship between the design parameters of the optical path in the wavelength division multiplexing optical communication network is not always determined. For example, the network topology as shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C is used as a design parameter. If the element b1 of the design parameter B is a 4 × 4 mesh topology (FIG. 9A), b2 is a 16-node ring topology (FIG. 9B), and b3 is a 16-node star topology (FIG. 9C), the magnitude relationship between b1 to b3 is It cannot be quantified simply. Even in such a case, the function g is introduced so that the magnitude relationship between b1 and b3 can be defined. Therefore, the function g needs to be selected according to the design parameter B. When the design parameter B is the topology described above, the magnitude relationship can be defined using, for example, graph theory.
ここで、Z=g(B)、Z=[z1,z2,z3]、B=[b1,b2,b3]である関数gが存在し、ZとBの間に図10Aに示すような大小関係がある場合について説明する。このとき、パラメータ要素b4が新たに加わったとする。z4=g(b4)であり、関数gによりZについて図10Bに示す大小関係が成り立つものとする。このとき図10Bから、b1<b4<b2<b3となる大小関係が成立していることがわかる。 Here, there is a function g where Z = g (B), Z = [z1, z2, z3], and B = [b1, b2, b3], and the size between Z and B is as shown in FIG. A case where there is a relationship will be described. At this time, it is assumed that the parameter element b4 is newly added. It is assumed that z4 = g (b4), and the magnitude relationship shown in FIG. At this time, it can be seen from FIG. 10B that the magnitude relationship of b1 <b4 <b2 <b3 is established.
一方、A=[a1,a2,a3]、B=[b1,b2,b3]、およびZ=[z1,z2,z3]の間には、図8Aに示した関係があることがわかっている。そして上述したように、関数gを導入することによって、b1<b4<b2であることがわかっている。このb1,b4,b2の大小関係と図8Aに示した関係から、B=b4に対するYの値y4について、y1<y4<y2となる関係が成立することが予測される。その理由を以下に説明する。 On the other hand, it is known that the relationship shown in FIG. 8A exists between A = [a1, a2, a3], B = [b1, b2, b3], and Z = [z1, z2, z3]. . As described above, it is known that b1 <b4 <b2 by introducing the function g. From the magnitude relationship between b1, b4, and b2 and the relationship shown in FIG. 8A, it is predicted that the relationship y1 <y4 <y2 holds for the Y value y4 for B = b4. The reason will be described below.
設計パラメータBのパラメータ要素がb1およびb2であるとき、設計パラメータAについての統計値Yの分布は図8Bに示したように与えられることがわかっている。ここで例えば、B=b1の値が微小値Δbだけ変化した場合、AについてのYの分布Y1’=(A,b1+Δb)は、B=b1のときのAについてのYの分布Y1=(A、b1)と極めて近い分布となる。このとき、b1<b4<b2となる関係があることがわかっている。
したがって、b4、b2についても同様に、AについてのYの分布Y4=(A,b4)、Y2=(A,b2)を求めると、分布Y4が分布Y1と分布Y2の間に存在することが予想できる。すなわち、分布Y4は図8Bに示した斜線部に存在すると予測することができる。
It is known that when the parameter elements of the design parameter B are b1 and b2, the distribution of the statistical value Y for the design parameter A is given as shown in FIG. 8B. Here, for example, when the value of B = b1 changes by a minute value Δb, the Y distribution Y1 ′ = (A, b1 + Δb) for A is the Y distribution Y1 for A when B = b1 = (A , B1). At this time, it is known that there is a relationship of b1 <b4 <b2.
Accordingly, similarly for b4 and b2, if Y distribution Y4 = (A, b4), Y2 = (A, b2) for A is obtained, distribution Y4 may exist between distribution Y1 and distribution Y2. I can expect. That is, it can be predicted that the distribution Y4 exists in the shaded area shown in FIG. 8B.
また、y4はB=b4における設計パラメータAについての特性値yの最大値である。
したがって、y4は、B=b1におけるAについてのyの最大値y1と、B=b2におけるAについてのyの最大値y2の中間に存在すると予想することができる。つまり、y4は、図8Bに示した斜線部内の破線で示した領域に存在すると予測することができる。ここで、y1およびy2を与えるAの値はそれぞれA=a1,a2であるから、y4を与えるAの値a4はa1<a4<a2の範囲にあると予想することができる。
Y4 is the maximum value of the characteristic value y for the design parameter A at B = b4.
Thus, it can be expected that y4 exists between the maximum value y1 of y for A at B = b1 and the maximum value y2 of y for A at B = b2. That is, y4 can be predicted to exist in the area indicated by the broken line in the shaded portion shown in FIG. 8B. Here, since the values of A giving y1 and y2 are A = a1 and a2, respectively, it can be expected that the value a4 of A giving y4 is in the range of a1 <a4 <a2.
追加要素であるb4が新しく加わったとき、図4および図5を用いて説明した場合には、設計パラメータAが取り得る値のすべてについてRSAアルゴリズムを用いた光パス設計を行うことになる(図8B中の矢印(2)で示した範囲)。すなわち、関数h(Ai,b4)、(i=1,2,…m)で表わされる動作を行い、y4=f(Ai,b4)、(i=1,2,…m)を求めることになる。この場合は、RSAアルゴリズムを用いた追加計算をm回行うことになるので、上述したように計算に長時間が必要となる。 When the additional element b4 is newly added, in the case described with reference to FIGS. 4 and 5, the optical path design using the RSA algorithm is performed for all the possible values of the design parameter A (FIG. 5). Range indicated by arrow (2) in 8B). That is, the operation represented by the function h (Ai, b4), (i = 1, 2,... M) is performed to obtain y4 = f (Ai, b4), (i = 1, 2,... M). Become. In this case, since the additional calculation using the RSA algorithm is performed m times, as described above, a long time is required for the calculation.
それに対して、本実施形態の光パス設計装置100によれば、設計パラメータAが取り得る値(パラメータ要素)のすべてについて光パス設計を行う必要はない。なぜならば、設計パラメータBの大小関係を定める関数gを導入することによって、統計値y4に対応する設計パラメータAの要素a4が、図8Bに示したように、a1<a4<a2の範囲にあると予測することができるからである(図8B中の矢印(1)で示した範囲)。したがって、y4を求めるために必要な光パス設計の計算回数を、m回から1回に減らすことができる。ここで、関数gを用いた設計パラメータAが取り得る値の範囲を絞り込むのに必要な計算時間は、RSAアルゴリズムを用いた光パス設計にかかる時間に比較すると無視できるほど短い。そのため、b4が追加された場合に、NMS1100からの指示によってDB1400を更新するのに要する時間も1/mに短縮することができる。その結果、ネットワークの設計パラメータが時間的に変化する場合であっても、光パスの最適化を行うことが可能になる。
On the other hand, according to the optical
以上説明したように、本実施形態の光パス設計装置100および光パス設計方法によれば、波長多重光通信ネットワークにおいて、光パスの最適化に要する時間を短縮することができる。その結果、ネットワークの設計パラメータが時間的に変化する場合であっても、光パスの最適化を行うことが可能になる。
As described above, according to the optical
〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態による光パス設計装置の構成は、第1の実施形態によるものと同様である(図1参照)。以下では、本実施形態による光パス設計装置の動作について具体的に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the optical path design apparatus according to this embodiment is the same as that according to the first embodiment (see FIG. 1). Hereinafter, the operation of the optical path design apparatus according to the present embodiment will be specifically described.
波長多重光通信ネットワーク1000(図2参照)は、ネットワークトポロジーとして4x4の正方格子型メッシュネットワークを採用することができるものとする。この場合の光ノードと光ファイバの接続状況を示すトポロジーは、図9Aに示したとおりである。 The wavelength multiplexing optical communication network 1000 (see FIG. 2) can adopt a 4 × 4 square lattice mesh network as a network topology. The topology showing the connection state between the optical node and the optical fiber in this case is as shown in FIG. 9A.
4x4メッシュネットワークを採用した場合、光パスの設計パラメータAとしてガードバンド割当方式が選択できるものとする。すなわち、本実施形態による光パス設計装置が対象とする設計パラメータには、少なくともノード次数中心性およびガードバンド割当方式が含まれる。具体的には、図11に示すように、光信号帯域の両端に常にガードバンドを付与するa1方式と、同じ光変調方式の光信号帯域が隣接する場合には、光信号帯域が接する端のガードバンドを省略するa2方式のいずれかを選択することができる。図11に示したように、二つの光信号帯域が隣接しない場合にはa1方式とa2方式の間に相違はない。 When a 4x4 mesh network is adopted, the guard band allocation method can be selected as the optical path design parameter A. That is, the design parameters targeted by the optical path design apparatus according to the present embodiment include at least the node order centrality and the guard band allocation method. Specifically, as shown in FIG. 11, when the optical signal band of the same optical modulation system is adjacent to the a1 system that always provides guard bands at both ends of the optical signal band, One of the a2 methods that omits the guard band can be selected. As shown in FIG. 11, when the two optical signal bands are not adjacent, there is no difference between the a1 method and the a2 method.
ここで、4x4メッシュネットワークにおいて、a1方式とa2方式のうち、光パスにより多くの通信トラフィックを収容できる方式を選択する場合について説明する。これは、光パス設計結果の統計量Yとして光パスに収容可能な最大通信トラフィック量を採用し、設計パラメータBとしてトポロジーを採用した場合に対応する。すなわち、光パス設計装置100が備える設計結果取得部110(図1を参照)は、特性値として、光ネットワークに収容可能な通信トラフィック量の最大値を用いる構成とすることができる。
Here, a case will be described in which, in the 4 × 4 mesh network, a method that can accommodate more communication traffic in the optical path is selected from the a1 method and the a2 method. This corresponds to the case where the maximum communication traffic volume that can be accommodated in the optical path is adopted as the statistic Y of the optical path design result and the topology is adopted as the design parameter B. That is, the design result acquisition unit 110 (see FIG. 1) included in the optical
上述したように、複数の設計パラメータのうち一の設計パラメータBをネットワークトポロジーとした場合、設計パラメータBの取り得る要素であるパラメータ要素のうちb1が4x4メッシュネットワークとなる。この場合、第1の実施形態において説明した光パス設計の動作を表わす関数Fは、4x4メッシュネットワーク(=b1)において二種類のガードバンド割当方式(a1、a2)を用いた場合に、収容可能な通信トラフィックが最も多い光パスの設計を行う関数となる。 As described above, when one design parameter B among a plurality of design parameters is a network topology, b1 among parameter elements that can be taken by the design parameter B is a 4 × 4 mesh network. In this case, the function F representing the operation of the optical path design described in the first embodiment can be accommodated when two types of guard band allocation methods (a1, a2) are used in the 4 × 4 mesh network (= b1). It is a function for designing an optical path with the largest amount of communication traffic.
なお、通信トラフィック量は200Gbps(gigabits per second)単位で増減できるものとすると、図11に示した光信号帯域は200Gbps単位で増減することになる。また、4x4メッシュネットワーク(=b1)において光ノード間を接続する各光ファイバは、通信トラフィック量である200Gbpsに相当する光信号帯域を例えば200個収容できる容量を有するものとする。そして、通信トラフィック要求は各ノードに対して均等数発生するフルメッシュトラフィックとし、発生の順番はランダムに起こるものとする。 If the communication traffic volume can be increased or decreased in units of 200 Gbps (gigabits per second), the optical signal band shown in FIG. 11 increases or decreases in units of 200 Gbps. In addition, each optical fiber connecting between optical nodes in a 4 × 4 mesh network (= b1) has a capacity capable of accommodating, for example, 200 optical signal bands corresponding to a communication traffic amount of 200 Gbps. The communication traffic request is assumed to be a full mesh traffic that is generated in an equal number for each node, and the generation order is randomly generated.
図11に示したように、光ファイバ伝送中の光信号品質の劣化を防止するために、通信トラフィックを収容する光信号帯域にはガードバンドが付与される場合がある。この場合、付与するガードバンドが少ないほど、4x4メッシュネットワーク(=b1)に収容可能な通信トラフィック量は多くなる。そのため、付与するガードバンドが少ないa2方式のほうが常に、収容可能な通信トラフィック量が多くなると考えられるが、必ずしもそうとは限らない。なぜならa2方式では、ガードバンドを付与するか否かによって、光信号とガードバンドをあわせた帯域幅が一律でなくなるからである。そのため、a2方式の場合、a1方式よりも波長帯域の断片化が大きくなる可能性がある。波長帯域の断片化は、通信トラフィック収容効率の低下の原因となる。したがって、a1方式とa2方式のいずれがより多くの通信トラフィックを収容できるかは、簡単に判断することができない。 As shown in FIG. 11, in order to prevent deterioration of optical signal quality during optical fiber transmission, a guard band may be added to the optical signal band accommodating communication traffic. In this case, the smaller the guard band to be added, the larger the amount of communication traffic that can be accommodated in the 4 × 4 mesh network (= b1). For this reason, it is considered that the amount of communication traffic that can be accommodated is always greater in the a2 method with fewer guard bands to be added, but this is not necessarily the case. This is because in the a2 method, the combined bandwidth of the optical signal and the guard band is not uniform depending on whether or not the guard band is provided. Therefore, in the case of the a2 method, there is a possibility that the fragmentation of the wavelength band becomes larger than that in the a1 method. The fragmentation of the wavelength band causes a reduction in communication traffic accommodation efficiency. Therefore, it cannot be easily determined which of the a1 method and the a2 method can accommodate more communication traffic.
また、波長帯域が断片化する状況はトポロジーにも依存する。そのため、光ノードが1個追加された場合や、光ファイバが1本追加された場合において、a1方式とa2方式のいずれがより多くの通信トラフィックを収容できるかの結果が変わる可能性がある。 Also, the situation where the wavelength band is fragmented depends on the topology. Therefore, when one optical node is added or when one optical fiber is added, the result of which of the a1 method and the a2 method can accommodate more communication traffic may change.
図5および図6を用いて説明した場合には、設計パラメータBであるトポロジーが変化する毎に、a1方式とa2方式の両方について光パス設計を常に行う必要がある。仮に、ある条件の下での光パス設計に1日かかるとした場合、b1=4×4メッシュネットワークについてa1方式およびa2方式を用いた光パス設計結果を得るのに2日間かかることになる。これは、a1方式およびa2方式を適用した場合の統計値Yのそれぞれの値、すなわち、y1=f(A、b1)、A=[a1,a2]を求める必要があるからである。つまり、A=[a1,a2]について統計値Yをそれぞれ求めないと、4x4メッシュネットワークにおいてa1方式とa2方式のどちらがより多くの通信トラフィックを収容可能なガードバンド割当方式であるかを判定することができない。 5 and FIG. 6, it is necessary to always perform the optical path design for both the a1 method and the a2 method every time the topology that is the design parameter B changes. If it is assumed that an optical path design under a certain condition takes one day, it takes two days to obtain an optical path design result using the a1 method and the a2 method for a b1 = 4 × 4 mesh network. This is because it is necessary to obtain respective values of the statistical value Y when the a1 method and the a2 method are applied, that is, y1 = f (A, b1), A = [a1, a2]. That is, if the statistical value Y is not obtained for A = [a1, a2], it is determined whether the a1 method or the a2 method is a guard band allocation method that can accommodate more communication traffic in a 4 × 4 mesh network. I can't.
上述した例において、Bの取り得る値としてパラメータ要素b2が新しく加わった場合、すなわち、異なるトポロジーの波長多重光通信ネットワークに関しても光パス設計の最適化を行う場合について説明する。この場合、パラメータ要素b2に対する統計値y2を新たに計算する必要があるため、光パス設計結果を得るのにさらに2日間を必要とすることになる。 In the example described above, a case where the parameter element b2 is newly added as a possible value of B, that is, a case where the optical path design is optimized also for the wavelength division multiplexing optical communication networks of different topologies will be described. In this case, since it is necessary to newly calculate the statistical value y2 for the parameter element b2, two more days are required to obtain the optical path design result.
次に、本実施形態による光パス設計装置の動作について説明する。 Next, the operation of the optical path design apparatus according to the present embodiment will be described.
上述したように本実施形態において、統計値Yは、あるトポロジーの波長多重光通信ネットワークにおいて、そのネットワークに収容可能な通信トラフィック量の最大値であると定義した。この定義によればYは、通信トラフィック要求を増加させたとき、収容し切れなかったトラフィック量がどれだけ少ないかを示すことになる。すなわち、Yは、RSAアルゴリズムを用いた光パス設計において、通信トラフィックを収容する光パスのブロッキング率がどれだけ小さいかを示すことになる。 As described above, in the present embodiment, the statistical value Y is defined as the maximum value of the amount of communication traffic that can be accommodated in a wavelength-multiplexed optical communication network of a certain topology. According to this definition, Y indicates how small the amount of traffic that could not be accommodated when the communication traffic request was increased. That is, Y indicates how small the blocking rate of the optical path accommodating communication traffic is in the optical path design using the RSA algorithm.
図12に、ある一定量の通信トラフィック要求を発生させた場合であって、a1方式およびa2方式を適用した場合の、4x4メッシュネットワーク(b1)における光パスのブロッキング率を計算した結果を示す。図12から、4x4メッシュネットワーク(B=b1)においては、a1方式を適用した場合の方が、光パスのブロッキング率が小さくなることがわかる。 FIG. 12 shows the result of calculating the blocking rate of the optical path in the 4 × 4 mesh network (b1) when a certain amount of communication traffic request is generated and the a1 method and the a2 method are applied. From FIG. 12, it can be seen that in the 4 × 4 mesh network (B = b1), the blocking rate of the optical path is smaller when the a1 method is applied.
次に、設計パラメータBであるトポロジーの種類(パラメータ要素)が追加された場合について説明する。本実施形態の光パス設計装置によれば、パラメータ要素b1に対する統計値y1が得られ、かつ、パラメータ要素bの大小関係を定める関数gを定めることにより、パラメータ要素b2に対する統計値y2を得るための計算を省略することができる。 Next, a case where a topology type (parameter element) as the design parameter B is added will be described. According to the optical path design apparatus of the present embodiment, the statistical value y1 for the parameter element b1 is obtained, and the function value g for determining the magnitude relationship of the parameter element b is determined, thereby obtaining the statistical value y2 for the parameter element b2. The calculation of can be omitted.
以下では、設計パラメータB(トポロジー)の取り得る要素として新たに、16ノードからなる光ネットワークEON16(=b2、図9B)、および16ノードからなる光ネットワークNSFNET16(=b3、図9C)が追加された場合を例に説明する。また、関数gとして次数中心性を演算する関数を採用した場合について説明する。すなわち、本実施形態の光パス設計装置が備える相関関係算出部が、ネットワークトポロジーの特徴を数値化することによって、変更後パラメータ要素(b1~b3)を指標化する構成とした場合について説明する。 Below, an optical network EON16 (= b2, FIG. 9B) consisting of 16 nodes and an optical network NSFNET16 (= b3, FIG. 9C) consisting of 16 nodes are newly added as possible elements of the design parameter B (topology). An example will be described. A case where a function for calculating the degree centrality is employed as the function g will be described. That is, a case will be described in which the correlation calculation unit included in the optical path design apparatus of the present embodiment is configured to index the changed parameter elements (b1 to b3) by digitizing the characteristics of the network topology.
設計パラメータBの各要素に対する次数中心性、すなわちzi=g(bi)、(i=1,2,3)であるziを算出すると、Z=[0.076,0.086,0.19]となる。ここで、次数中心性、すなわち関数gを用いてZを求めるのにかかる計算時間は、RSAアルゴリズムを含む関数fの計算時間に比較すると短く、無視することが可能である。 When calculating the degree centrality of each element of the design parameter B, ie, zi = g (bi), where zi is (i = 1, 2, 3), Z = [0.076, 0.086, 0.19]. It becomes. Here, the degree of centrality, that is, the calculation time required to obtain Z using the function g is shorter than the calculation time of the function f including the RSA algorithm, and can be ignored.
設計パラメータBがトポロジーである場合、パラメータ要素であるb1=4×4メッシュ、b2=EON16、およびb3=NSFNET16の三者の大小関係は、そのままでは定められない。しかし、関数gを導入することによってb1~b3の次数中心性を求めると、z1=g(b1)<z2=g(b2)<<z3=g(b3)なる大小関係が得られる。すなわち、z1とz2の値が近く、z3の値がz1、z2の2倍程度大きくなっている。このことから、図10Bを用いて説明したように、b1とb2が近い関係にあり、b3はb1、b2と遠い関係にあることが予測される。 When the design parameter B is topology, the magnitude relationship between the three parameter elements b1 = 4 × 4 mesh, b2 = EON16, and b3 = NSFNET16 cannot be determined as it is. However, when the degree centrality of b1 to b3 is obtained by introducing the function g, a magnitude relationship of z1 = g (b1) <z2 = g (b2) << z3 = g (b3) is obtained. That is, the values of z1 and z2 are close, and the value of z3 is about twice as large as z1 and z2. From this, as explained using FIG. 10B, it is predicted that b1 and b2 are close to each other, and b3 is far from b1 and b2.
ここで、B=b1において、y1を与えるAの値はa1であることが光パス設計結果として得られている。そして、b1とb2の値の差分が小さく、b1とb3の差分が極めて大きい関係にある。このとき、設計パラメータAが取り得る値は、a1およびa2のいずれかである。上述したように、B=b1に対応するAの値はa1である。したがって、B=b2に対応するAの値はB=b1に対応するAの値に近いa1であり、B=b3に対応するAの値はB=b1に対応するAの値から遠いa3であると予測することができる。すなわち、B=b2においてy2を与えるAの値はa1であり、B=b3においてy3を与えるAの値はa2であると予測することができる。 Here, it is obtained as an optical path design result that the value of A giving y1 is B1 when B = b1. The difference between the values of b1 and b2 is small, and the difference between b1 and b3 is extremely large. At this time, the possible value of the design parameter A is either a1 or a2. As described above, the value of A corresponding to B = b1 is a1. Therefore, the value of A corresponding to B = b2 is a1 close to the value of A corresponding to B = b1, and the value of A corresponding to B = b3 is a3 far from the value of A corresponding to B = b1. Can be predicted. That is, it can be predicted that the value of A giving y2 at B = b2 is a1, and the value of A giving y3 at B = b3 is a2.
図13に、B=b2、A=a1とした場合の光パスのブロッキング率を、図14に、B=b3、A=a2とした場合の光パスのブロッキング率をそれぞれ示す。また、図15には、B=b2、A=a2およびB=b3、A=a1とした場合の光パスのブロッキング率の計算結果もあわせて示す。図15より、上述した本実施形態による予測が正しかったことがわかる。 13 shows the blocking rate of the optical path when B = b2 and A = a1, and FIG. 14 shows the blocking rate of the optical path when B = b3 and A = a2. FIG. 15 also shows the calculation result of the blocking rate of the optical path when B = b2, A = a2, B = b3, and A = a1. FIG. 15 shows that the prediction according to the present embodiment described above was correct.
本実施形態の光パス設計装置によれば、例えば図13に示した結果を得るために必要な関数fの演算は、A=a1についてだけである。関数gの演算時間は、関数fの演算時間に比べて無視できるほど短いので、A=a2についても計算することが必要となる上述した例と比較すると、光パスのブロッキング率を算出するのに必要となる時間を1/2に短縮することができる。 According to the optical path design apparatus of this embodiment, for example, the calculation of the function f necessary for obtaining the result shown in FIG. 13 is only for A = a1. Since the operation time of the function g is negligibly short compared to the operation time of the function f, the blocking rate of the optical path is calculated in comparison with the above-described example in which A = a2 needs to be calculated. The required time can be reduced to ½.
以上説明したように、本実施形態の光パス設計装置および光パス設計方法によれば、波長多重光通信ネットワークにおいて、光パスの最適化に要する時間を短縮することができる。 As described above, according to the optical path design apparatus and the optical path design method of the present embodiment, it is possible to shorten the time required for optical path optimization in the wavelength division multiplexing optical communication network.
本実施形態で説明した光パス設計装置が用いる設計パラメータA、Bの各要素は、第1の実施形態においてm=2、n=3とした場合に相当する。mおよびnの値はこれらに限らず、他の値とした場合であっても本実施形態による効果が得られることは明らかである。 The elements of the design parameters A and B used by the optical path design apparatus described in this embodiment correspond to the case where m = 2 and n = 3 in the first embodiment. The values of m and n are not limited to these, and it is apparent that the effect of the present embodiment can be obtained even when other values are used.
本実施形態においては、パラメータ要素の大小関係を定める関数gとして、グラフ理論を用いたトポロジーの特徴である次数中心性を算出する関数を採用した場合について説明した。しかし、これに限らず、関数gとして他のトポロジーの特徴を算出する関数を採用することとしても良い。ここで、グラフ理論を用いたトポロジーの特徴には、次数中心性、媒介中心性、近接中心性およびそれらの中心化傾向、ボナチッチ中心性、固有ベクトル中心性、ユークリッド距離、直径、密度、平均距離、推移性、φ係数、相関行列、距離行列が含まれる。 In the present embodiment, a case has been described in which a function for calculating the degree centrality, which is a feature of the topology using graph theory, is adopted as the function g for determining the magnitude relationship of the parameter elements. However, the present invention is not limited to this, and a function that calculates features of other topologies may be adopted as the function g. Here, the topological features using graph theory include degree centrality, intermediary centrality, proximity centrality and their central tendency, Bonachic centrality, eigenvector centrality, Euclidean distance, diameter, density, average distance, Transitivity, φ coefficient, correlation matrix, distance matrix are included.
上述した実施形態においては、パラメータ要素の間の相関関係(大小関係)を算出するために、Z=g(B)である関数gを採用した場合について説明した。このとき、例えば図10Bに示したb1とb4あるいはb4とb2の値の差分が大きい場合、y4に対応するa4の値を絞込んだ予測が外れる可能性が残る。しかし、複数種類の関数gを導入することにより、予測の精度を上げることができる。つまり、Zi=gi(B)、(i=1,2,…p)である複数の関数giを導入した構成とすることができる。関数giによるa4値の範囲の絞り込み結果が異なる場合には、例えば多数決により決定することができる。予測精度はpの数が大きいほど高くなる。複数の関数giとして例えば、上述したグラフ理論を用いたトポロジーの特徴のうちの2個以上をそれぞれ算出する2種以上の関数を採用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the function g where Z = g (B) is employed to calculate the correlation (magnitude relationship) between the parameter elements has been described. At this time, for example, when the difference between the values of b1 and b4 or b4 and b2 shown in FIG. However, the accuracy of prediction can be improved by introducing a plurality of types of functions g. That is, a configuration in which a plurality of functions gi with Zi = gi (B), (i = 1, 2,... P) is introduced can be adopted. When the results of narrowing down the range of the a4 value by the function gi differ, it can be determined by, for example, majority vote. The prediction accuracy increases as the number of p increases. As the plurality of functions gi, for example, two or more types of functions that respectively calculate two or more of the topological features using the graph theory described above can be employed.
この場合における、図1に示した光パス設計装置100の構成について説明する。光パス設計装置100が備える相関関係算出部120は、変更後パラメータ要素について複数種類の指標化を行うことにより、変更後パラメータ要素の間の複数の相関関係を算出する構成とすることができる。このとき、再設計パラメータ決定部130は、光パス設計結果と複数の相関関係から、再設計特性値を推定することにより、再設計パラメータ要素を決定する構成とすることができる。
In this case, the configuration of the optical
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、2017年3月31日に出願された日本出願特願2017-070398を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.
This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2017-070398 for which it applied on March 31, 2017, and takes in those the indications of all here.
100 光パス設計装置
110 設計結果取得部
120 相関関係算出部
130 再設計パラメータ決定部
1000 波長多重光通信ネットワーク
1001~1005 光ノード
1100 ネットワーク管理システム(NMS)
1200 PCE
1300 分析機能部
1400 データベース(DB)
DESCRIPTION OF
1200 PCE
1300
Claims (10)
前記パラメータ要素に前記光パス設計結果に含まれない追加要素が加わった変更後パラメータ要素を有する一の設計パラメータについて、前記変更後パラメータ要素を指標化することにより、前記変更後パラメータ要素の間の相関関係を算出する相関関係算出手段と、
前記光パス設計結果と前記相関関係から、前記追加要素に対する前記特性値である再設計特性値を推定することにより、前記再設計特性値を与える他の設計パラメータのパラメータ要素である再設計パラメータ要素を決定する再設計パラメータ決定手段、とを有する 光パス設計装置。 Obtaining a design result that obtains an optical path design result that associates a parameter element that can be taken by each of a plurality of design parameters of the optical path and a characteristic value that indicates the characteristic of the optical path designed using the parameter element Means,
For one design parameter having a changed parameter element in which an additional element not included in the optical path design result is added to the parameter element, by indexing the changed parameter element, between the changed parameter elements Correlation calculating means for calculating the correlation;
A redesign parameter element that is a parameter element of another design parameter that gives the redesign characteristic value by estimating the redesign characteristic value that is the characteristic value for the additional element from the optical path design result and the correlation Redesign parameter determining means for determining, and an optical path design apparatus.
前記設計結果取得手段は、前記特性値として、光ネットワークに収容可能な通信トラフィック量の最大値を用いる
光パス設計装置。 In the optical path design device according to claim 1,
The optical path design apparatus, wherein the design result acquisition means uses a maximum value of the amount of communication traffic that can be accommodated in an optical network as the characteristic value.
前記相関関係算出手段は、前記変更後パラメータ要素について複数種類の指標化を行うことにより、前記変更後パラメータ要素の間の複数の相関関係を算出し、
前記再設計パラメータ決定手段は、前記光パス設計結果と前記複数の相関関係から、前記再設計特性値を推定することにより、前記再設計パラメータ要素を決定する
光パス設計装置。 In the optical path design device according to claim 1 or 2,
The correlation calculation means calculates a plurality of correlations between the changed parameter elements by performing a plurality of types of indexing on the changed parameter elements,
The redesign parameter determining means determines the redesign parameter element by estimating the redesign characteristic value from the optical path design result and the plurality of correlations.
前記相関関係算出手段は、前記相関関係として、前記変更後パラメータ要素を数値化することにより得られる大小関係を算出する
光パス設計装置。 In the optical path design device according to any one of claims 1 to 3,
The optical path design device, wherein the correlation calculation means calculates a magnitude relationship obtained by quantifying the changed parameter element as the correlation.
前記一の設計パラメータは、ネットワークトポロジーであり、
前記相関関係算出手段は、前記ネットワークトポロジーの特徴を数値化することによって、前記変更後パラメータ要素を指標化する
光パス設計装置。 In the optical path design device according to any one of claims 1 to 4,
The one design parameter is a network topology,
The optical path design apparatus, wherein the correlation calculation means indexes the changed parameter element by quantifying the characteristics of the network topology.
前記設計パラメータには、少なくともノード次数中心性およびガードバンド割当方式が含まれる
光パス設計装置。 In the optical path design device according to any one of claims 1 to 5,
The optical path design apparatus, wherein the design parameters include at least a node degree centrality and a guard band allocation method.
前記パラメータ要素に前記光パス設計結果に含まれない追加要素が加わった変更後パラメータ要素を有する一の設計パラメータについて、前記変更後パラメータ要素を指標化することにより、前記変更後パラメータ要素の間の相関関係を算出し、
前記光パス設計結果と前記相関関係から、前記追加要素に対する前記特性値である再設計特性値を推定することにより、前記再設計特性値を与える他の設計パラメータのパラメータ要素である再設計パラメータ要素を決定する
光パス設計方法。 Obtaining an optical path design result associating a parameter element that is an element that each of a plurality of design parameters of the optical path can take with a characteristic value indicating a characteristic of the optical path designed using the parameter element;
For one design parameter having a changed parameter element in which an additional element not included in the optical path design result is added to the parameter element, by indexing the changed parameter element, between the changed parameter elements Calculate the correlation,
A redesign parameter element that is a parameter element of another design parameter that gives the redesign characteristic value by estimating the redesign characteristic value that is the characteristic value for the additional element from the optical path design result and the correlation Determine the optical path design method.
前記相関関係を算出することは、前記変更後パラメータ要素について複数種類の指標化を行うことにより、前記変更後パラメータ要素の間の複数の相関関係を算出することを含み、
前記再設計パラメータ要素を決定することは、前記光パス設計結果と前記複数の相関関係から、前記再設計特性値を推定することにより、前記再設計パラメータ要素を決定することを含む
光パス設計方法。 In the optical path design method according to claim 7,
Calculating the correlation includes calculating a plurality of correlations between the changed parameter elements by performing a plurality of types of indexing on the changed parameter elements;
Determining the redesign parameter element includes determining the redesign parameter element by estimating the redesign characteristic value from the optical path design result and the plurality of correlations. .
前記相関関係を算出することは、前記変更後パラメータ要素を数値化することにより得られる大小関係を算出することを含む
光パス設計方法。 In the optical path design method according to claim 7 or 8,
The calculating the correlation includes calculating a magnitude relationship obtained by quantifying the changed parameter element.
前記特性値は、光ネットワークに収容可能な通信トラフィック量の最大値であり、
前記一の設計パラメータは、ネットワークトポロジーであり、
前記相関関係を算出することは、前記ネットワークトポロジーの特徴を数値化することによって、前記変更後パラメータ要素を指標化することにより、前記変更後パラメータ要素の間の相関関係を算出することを含む
光パス設計方法。 In the optical path design method according to any one of claims 7 to 9,
The characteristic value is a maximum value of the amount of communication traffic that can be accommodated in the optical network,
The one design parameter is a network topology,
Calculating the correlation includes calculating a correlation between the changed parameter elements by digitizing features of the network topology and indexing the changed parameter elements. Path design method.
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