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技術 光ネットワークのパスに割り当てるリソースを決定する決定装置

出願人 KDDI株式会社
発明者 角田聖也釣谷剛宏
出願日 2015年1月9日 (7年1ヶ月経過) 出願番号 2015-003578
公開日 2016年7月14日 (5年7ヶ月経過) 公開番号 2016-129312
状態 特許登録済
技術分野 広域データ交換
主要キーワード 制御コマ 既存パス 周波数探索 エラスティック 設定可否 収容効率 端点間 光ノード間
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年7月14日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

個々のパス優先度ネットワーク全体の収容効率とを考慮してパスに割り当てるリソースを決定する決定装置を提供する。

解決手段

決定装置は、既に設定されている第1パスの優先度を示す情報を保持する保持手段と、新たに設定する第2パスに割り当てることができる空きリソースがあると、当該空きリソースを第2パスに割り当てる割当手段と、新たに設定する第2パスに割り当てることができる空きリソースがないと、第2パスにリソースを割り当てるために、第1パスへのリソースの割り当てを解除するか否かを判定する判定手段と、を備えており、判定手段は、第2パスにリソースを割り当てるために割り当てを解除する必要がある1つ以上の第1パスの優先度の合計より第2パスの優先度が高い場合、当該1つ以上の第1パスへのリソースの割り当てを解除し、第2パスにリソースを割り当てると判定する。

概要

背景

光ネットワークとして、様々な周波数帯域幅波長パス(以下、単にパスと呼ぶ。)を使用するエラスティク光ネットワークが提案されている。具体的には、エラスティック光ネットワークにおいては、所定の周波数帯域幅を、周波数スロットFS:Frequency Slot)とし、FSの整数倍の周波数帯域幅のパスを設定する。エラスティック光ネットワークに新たなパスを設定する際には、当該パスに割り当てることができる空きリソースがあるか否かを判定する。具体的には、当該パスの2つの端点間において、当該パスが要求する周波数帯域幅に対応する、連続したFS数の空き経路を探索する必要がある。非特許文献1及び2は、この様な経路・周波数探索(RSA:Routing and Spectrum Assignment)方法を開示している。

概要

個々のパスの優先度ネットワーク全体の収容効率とを考慮してパスに割り当てるリソースを決定する決定装置を提供する。決定装置は、既に設定されている第1パスの優先度を示す情報を保持する保持手段と、新たに設定する第2パスに割り当てることができる空きリソースがあると、当該空きリソースを第2パスに割り当てる割当手段と、新たに設定する第2パスに割り当てることができる空きリソースがないと、第2パスにリソースを割り当てるために、第1パスへのリソースの割り当てを解除するか否かを判定する判定手段と、を備えており、判定手段は、第2パスにリソースを割り当てるために割り当てを解除する必要がある1つ以上の第1パスの優先度の合計より第2パスの優先度が高い場合、当該1つ以上の第1パスへのリソースの割り当てを解除し、第2パスにリソースを割り当てると判定する。

目的

本発明は、個々のパスの優先度とネットワーク全体の収容効率とを考慮してパスに割り当てるリソースを決定する決定装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

光ネットワークパス割り当てるリソース決定装置であって、既に設定されている第1パスの優先度を示す情報を保持する保持手段と、新たに設定する第2パスに割り当てることができる空きリソースがあると、当該空きリソースを前記第2パスに割り当てる割当手段と、新たに設定する第2パスに割り当てることができる空きリソースがないと、前記第2パスにリソースを割り当てるために、前記第1パスへのリソースの割り当てを解除するか否かを判定する判定手段と、を備えており、前記判定手段は、前記第2パスにリソースを割り当てるために割り当てを解除する必要がある1つ以上の第1パスの優先度の合計より、前記第2パスの優先度が高い場合、当該1つ以上の第1パスへのリソースの割り当てを解除し、前記第2パスにリソースを割り当てると判定することを特徴とする決定装置。

請求項2

前記判定手段は、前記第2パスにリソースを割り当てるために、割り当てを解除する必要がある1つ以上の第1パスの組をそれぞれ求め、各組それぞれについて、組に含まれる第1パスの優先度の合計により組の優先度を求め、前記第2パスの優先度が、求めた組の優先度以下であると、前記第2パスにリソースを割り当てるために前記第1パスへのリソースの割り当てを解除しないと判定することを特徴とする請求項1に記載の決定装置。

請求項3

前記判定手段は、前記第2パスの優先度より優先度の低い組があると、前記第2パスの優先度より優先度の低い組を1つ選択し、選択した組に含まれる第1パスへのリソースの割り当てを解除し、前記第2パスにリソースを割り当てると判定することを特徴とする請求項2に記載の決定装置。

請求項4

前記判定手段は、前記第2パスの優先度より優先度の低い組の内の最も優先度が低い組を選択することを特徴とする請求項3に記載の決定装置。

請求項5

前記判定手段が前記第2パスにリソースを割り当てるために、前記第1パスへのリソースの割り当てを解除すると、前記割当手段は、リソースの割り当てを解除した第1パスに割り当てることができる空きリソースがあるかを判定し、割り当てることができる空きリソースがあると、当該空きリソースをリソースの割り当てを解除した第1パスに割り当て、前記判定手段は、前記リソースの割り当てを解除した第1パスに割り当てることができる空きリソースはないと前記割当手段が判定すると、前記リソースの割り当てを解除した第1パスにリソースを割り当てるために、リソースの割り当てを解除していない第1パスへのリソースの割り当てを解除するか否かを判定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の決定装置。

請求項6

パスに割り当てるリソースは、周波数帯域及び経路の組み合わせであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の決定装置。

請求項7

請求項1から6のいずれか1項に記載の決定装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム

技術分野

0001

本開示は、光ネットワークパス割り当てるリソースを決定する決定装置に関する。

背景技術

0002

光ネットワークとして、様々な周波数帯域幅波長パス(以下、単にパスと呼ぶ。)を使用するエラスティク光ネットワークが提案されている。具体的には、エラスティック光ネットワークにおいては、所定の周波数帯域幅を、周波数スロットFS:Frequency Slot)とし、FSの整数倍の周波数帯域幅のパスを設定する。エラスティック光ネットワークに新たなパスを設定する際には、当該パスに割り当てることができる空きリソースがあるか否かを判定する。具体的には、当該パスの2つの端点間において、当該パスが要求する周波数帯域幅に対応する、連続したFS数の空き経路を探索する必要がある。非特許文献1及び2は、この様な経路・周波数探索(RSA:Routing and Spectrum Assignment)方法を開示している。

先行技術

0003

A.Rosa,et al.,"Spectrum allocation policy modeling for elastic optical networks", 9th High Capacity Optical Networks and Enabling Technologies(HONET),pp.242−246,2012年11月
T. Sato,et al.,"A study on network control method in Elastic Lambda Aggregation Network (EλAN)",IEEE 14th High Performance Switching and Routing(HPSR), pp.29−34,2013年7月

発明が解決しようとする課題

0004

従来のRSAでは、パスの優先度が考慮されておらず、パスが必要とする空きリソースがない場合、当該パスは設定できないものとして扱われる。特に、エラスティック光ネットワークをアクセス領域に適用する、エラスティック光アグリゲーションネットワークにおいては、使用する周波数帯域幅がコア領域より小さく、かつ、様々なサービスに使用するパスを混在して収容する必要がある。したがって、あるパスが、当該パスより優先度の低いパスによりブロックされることを防ぐ必要がある。一方、エラスティック光ネットワークは、未使用FSの断片化が生じやすく、優先度の高いパスを設定するための空きリソースが無い場合に、より優先度の低いパスを単に削除すると、ネットワーク全体の収容効率落ちる。

0005

本発明は、個々のパスの優先度とネットワーク全体の収容効率とを考慮してパスに割り当てるリソースを決定する決定装置を提供するものである。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一側面によると、光ネットワークのパスに割り当てるリソースの決定装置は、既に設定されている第1パスの優先度を示す情報を保持する保持手段と、新たに設定する第2パスに割り当てることができる空きリソースがあると、当該空きリソースを前記第2パスに割り当てる割当手段と、新たに設定する第2パスに割り当てることができる空きリソースがないと、前記第2パスにリソースを割り当てるために、前記第1パスへのリソースの割り当てを解除するか否かを判定する判定手段と、を備えており、前記判定手段は、前記第2パスにリソースを割り当てるために割り当てを解除する必要がある1つ以上の第1パスの優先度の合計より、前記第2パスの優先度が高い場合、当該1つ以上の第1パスへのリソースの割り当てを解除し、前記第2パスにリソースを割り当てると判定することを特徴とする。

発明の効果

0007

個々のパスの優先度とネットワーク全体の収容効率とを考慮してパスに割り当てるリソースを決定することができる。

図面の簡単な説明

0008

一実施形態によるエラスティック光ネットワークを示す図。
一実施形態によるパスの設定状況を示す図。
一実施形態によるパスの優先度を示す図。
一実施形態による決定装置における処理の説明図。
一実施形態による決定装置の構成図。

実施例

0009

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

0010

図1は、本実施形態を説明するためのエラスティック光ネットワークを示している。図1のA〜Eは光ノードであり、任意の2つの光ノード間にパスを設定することができる。図1の構成においては、光ノードAは光ノードBとのみ接続し、光ノードBは光ノードA、光ノードC及び光ノードDと接続し、光ノードCは光ノードB及び光ノードDと接続し、光ノードDは光ノードB、光ノードC及び光ノードEと接続し、光ノードEは光ノードDとのみ接続している。

0011

図2(A)及び(B)は、図1に示すエラスティック光ネットワークにおけるパスの設定状況を示している。なお、図1に示すエラスティック光ネットワークの各光リンクは、5つのFSを使用でき、FS1〜FS5の順に周波数が高くなるものとする。図2に示す様に、パス#1は光ノードAと光ノードE間の2FSを使用するパスであり、光ノードB、C、Dを経由し、FS1とFS2を使用している。パス#2は光ノードAと光ノードB間の2FSを使用するパスであり、FS4とFS5を使用している。パス#3は光ノードBと光ノードD間の2FSを使用するパスであり、光ノードCを経由し、FS3とFS4を使用している。パス#4は光ノードCと光ノードE間の1FSを使用するパスであり、光ノードDを経由し、FS5を使用している。パス#5は光ノードBと光ノードD間の3FSを使用するパスであり、FS2〜FS4を使用している。

0012

図3は、図2(A)及び(B)に示すパスの優先度を示している。なお、本実施形態においては、優先度の値が高い程、優先度が高いものとする。

0013

図2に示す様にパスが設定され、各パスの優先度が図3に示す状態において、3FSを使用するパス#6を光ノードA〜光ノードE間に設定したいものとする。ここで、パス#6の優先度をKとする。また、経路及びFS(リソース)の割当可否判定対象であるパス(ここでは、パス#6)を、以下では判定対象パスと呼ぶ。

0014

本実施形態の決定装置は、まず、光ノードA〜光ノードE間にパス#6を設定するための空きリソースが有るかを判定する。設定するための空きリソースがあれば、パス#6に判定したリソースを割り当てると決定する。なお、パス#6を設定可能な経路が複数あれば、任意の方法、例えば、最も経由する光ノード数が少なくなる経路を割り当てる。また、同一経路において、割り当て可能なFSの組み合わせが複数あれば、任意の方法、例えば、周波数の低い側から割り当てる。決定装置は、判定対象パスに割り当て可能なリソースがあれば、このリソースを判定対象パスに割り当て、当該判定対象パスを、判定対象パスから外して処理を終了する。

0015

なお、本例においては、パス#6を設定するための空きリソースはない。この場合、決定装置は、既存のパスに拘らず、パス#6を設定することが可能な総ての経路及びFSの組み合わせを求める。そして、求めた経路及びFSの組み合わせそれぞれについて、一部でも重複する既存パスの優先度の合計を計算する。図4は、パス#6を設定する総ての経路及びFSの組み合わせと、各組み合わせにおいて、重複するパスの優先度の合計値を示している。

0016

まず、経路としては、光ノードAから光ノードB及びDを経由して光ノードEに至るもの(以下、経路#1と呼ぶ。)と、光ノードAから光ノードB、C及びDを経由して光ノードEに至るもの(以下、経路#2と呼ぶ。)の、2つが存在する。また、FSは、FS1〜FS3を使用する形態と、FS2〜FS4を使用する形態と、FS3〜FS5を使用する形態の3つが存在する。よって、経路及びFSの組み合わせは、合計6通りとなる。

0017

例えば、経路#1において、FS1〜FS3を使用すると、その一部でも重複する既存パスは、図2よりパス#1及びパス#5であり、優先度の合計は図3より7となる。また、同経路において、FS2〜FS4を使用すると、その一部でも重複するパスは、パス#1、パス#2及びパス#5であり、優先度の合計は図3より8となる。さらに、同経路において、FS3〜FS5を使用すると、その一部でも重複するパスは、パス#2、パス#4及びパス#5であり、優先度の合計は図3より8となる。一方、経路#2において、FS1〜FS3を使用すると、その一部でも重複するパスは、パス#1及びパス#3であり、優先度の合計は図3より6となる。また、同経路において、FS2〜FS4を使用すると、その一部でも重複するパスは、パス#1、パス#2及びパス#3であり、優先度の合計は図3より7となる。さらに、同経路において、FS3〜FS5を使用すると、その一部でも重複するパスは、パス#2、パス#3及びパス#4であり、優先度の合計は図3より7となる。

0018

決定装置は、この様にして求めて優先度の合計の内の最小値と、パス#6の優先度Kを比較する。そして、パス#6の優先度Kが、優先度の合計の最小値以下であると、パス#6は設定できないと判定し、パス#6を判定対象パスから外して処理を終了する。一方、パス#6の優先度Kが、優先度の合計の最小値より大きいと、この最小値に対応する経路及びFSをパス#6に割り当て、そして、パス#6に割り当てた経路及びFSに一部でも重複する既存パスについては、その経路及びFSの割り当てを解除すると決定する。

0019

本例では、図4から優先度の合計の最小値は6で、対応する経路は、経路#1であり、FSはFS1〜FS3である。仮に、パス#6の優先度Kが6以下であると、決定装置は、パス#6にはリソース(経路及びFS)を割り当てることができないと決定する。一方、パス#6の優先度Kが6より大きいと、決定装置は、パス#6には、そのリソースとして経路#1及びFS1〜3を割り当てる。したがって、このリソースと重複するパス#1及びパス#3は、そのリソースの割り当てが解除される。

0020

続いて、決定装置は、リソースの割当を解除したパス#1及びパス#3を判定対象パスとして上記と同様の処理を行う。なお、本例の様に、複数のパスの割り当てが解除された場合には、優先度の高いパス#3から処理を行う。また、上記と同様の処理において、判定対象パスであるパス#3にリソースを割り当てることができ、それによりリソースの割り当てが解除されたパスが生じた場合、この割り当てが解除されたパスも判定対象パスとして上記と同様の処理を行う。決定装置は、判定対象パスが無くなるまで、上記処理を繰り返す。

0021

例えば、本例において、パス#6の優先度が6であるものとする。パス#6の優先度は、既存パスのいずれの優先度よりも高いため、個々の既存パスとの単純な優先度の比較ではパス#6は設定されることになる。しかしながら、本実施形態では、新たなパス#6を設定するために、割当が解除される総てのパスの優先度を考慮して新たなパス#6の設定可否を判定するため、設定されるパスの優先度の合計を全体として高くすることができる。したがって、パスの優先度と、全体としての収容効率の両方を考慮したパス設定が実現される。

0022

図5は、本実施形態による決定装置の構成図である。保持部10は、エラスティック光ネットワークのトポロジ情報と、既存パスの経路及びFSと、既存パスの優先度の情報を保持している。なお、トポロジ情報とは、エラスティック光ネットワークの光ノードを示す情報と、各光ノードが光リンクによりどの様に接続されているかを示す情報を含む。また、各光リンクに設定できるFS数の情報も保持している。決定部11は、ユーザが入出力部12を使用して、新たに設定するパスの2つの端点となる光ノードを示す情報と、必要な周波数帯域幅(FS数)を示す情報を入力すると、上述した処理を行って処理結果を入出力部12によりユーザに表示する。さらに、入出力部12は、新たに設定するパスにリソース(経路及びFS)の割り当てが可能な場合、処理結果の割り当て状況となる様に、各光ノードに制御コマンドを出力することもできる。

0023

なお、本発明による決定装置は、コンピュータを上記決定装置として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。

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