JP2005260729A - Bandwidth guaranteed optical VPN path design system, method and program - Google Patents
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Abstract
【課題】 ネットワーク事業者が提供するネットワークサービスの品質を保証できる帯域でのパス設計を効率的に行う。
【解決手段】 光VPNパス設定装置10において、記憶処理部18により、光ネットワークにおける波長、コスト、距離などの制約条件として、さらに、リンク帯域および要求帯域を新たに制約条件として追加し、光パスの設計を整数計画問題として定式化し、データ処理部17において、その初期解を求め、その初期解に基づき、許容解空間から局所最適解を求め、さらに、その中から準最適解を求める構成とする。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently design a path in a band capable of guaranteeing the quality of a network service provided by a network operator.
In an optical VPN path setting device, a storage processing unit adds a link bandwidth and a required bandwidth as new constraints as constraints such as wavelength, cost, and distance in an optical network. The data processing unit 17 obtains an initial solution, obtains a local optimum solution from the allowable solution space based on the initial solution, and further obtains a suboptimal solution therefrom. To do.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、波長をラベルとした光ネットワークにおいて、効率よく光VPN(virtual Private Network)パスを設定するための技術に係わり、特に、光ネットワークにおける帯域保証型のVPNサービスを提供する場合において、通信事業者が効率的にVPNパスを設定するのに好適な技術に関するものである。 The present invention relates to a technology for efficiently setting an optical VPN (virtual private network) path in an optical network with a wavelength as a label, and in particular, in providing a bandwidth-guaranteed VPN service in an optical network. The present invention relates to a technique suitable for an operator to efficiently set up a VPN path.
現在、ネットワークの高速化に伴って光ネットワークが用いられる様になってきているが、そのルーティングの際に光信号を電気信号に変換してルーティングを行うのはオーバーヘッドが大きい為、光ネットワーク上の信号をルーティングするための技術として光MPLS(Optical Multi Protocol Label Switching)を含むGMPLS(Generalized MPLS)の仕様が検討されており、MPLSのラベルの代わりに光信号の波長を割り当てて光信号のままルーティングを行うといった処理について検討が進められている。通常の電気式のルータではルーティング(パス選択)情報として、ヘッダを利用するが、MPLSルータでは、「ラベル」と呼ばれる短い固定長の識別標識を利用する。光ネットワークにおいては、このラベルに波長(λ)が用いられている。 Currently, optical networks are being used as the network speeds up. However, when routing is performed by converting optical signals to electrical signals during routing, the overhead is large. GMPLS (Generalized MPLS) specifications including optical MPLS (Optical Multi Protocol Label Switching) are being studied as a technology for routing signals, and the wavelength of the optical signal is assigned instead of the MPLS label and the optical signal is routed as it is. Studies are underway for such processing. A normal electrical router uses a header as routing (path selection) information, whereas an MPLS router uses a short fixed-length identification sign called a “label”. In the optical network, the wavelength (λ) is used for this label.
以下、光MPLS(フォトニックMPLS)ネットワークの設計技術、および、光MPLSネットワークにおけるパス(OLSP:Optical Label Switched Path)設計技術について、非特許文献1の記載内容を用いて説明する。対象とするネットワークは波長多重(WDM:Wavelength Division Multiplexing)をベースとする。
Hereinafter, an optical MPLS (photonic MPLS) network design technique and an optical MPLS network path (OLSP: Optical Label Switched Path) design technique will be described using the contents described in Non-Patent
上述したように、光MPLSなどを含むGMPLSといわれる光伝送路におけるMPLS技術の研究が進んでいる。MPLSとはIPパケット内に「ラベル」という識別子を挿入し、ラベルと経路の対応を管理するIPネットワーク上のMPLS対応ルータがラベルによってパケットを高速転送するものである。 As described above, research on MPLS technology in an optical transmission line called GMPLS including optical MPLS or the like is progressing. In MPLS, an identifier “label” is inserted into an IP packet, and an MPLS-compatible router on the IP network that manages the correspondence between the label and the route transfers the packet at a high speed using the label.
GMPLSルータは、MPLSルータと光クロスコネクト機能で構成されている。このルータは他のルータとIPベースの制御情報を交換し、それに基づいて光クロスコネクト機能により光信号を波長ベースでルーチングする仕組みとなっている。つまり、MPLSでいう「ラベル」部分が「波長」に対応したもので、経由するルータは波長を基にルーチングを行う。 The GMPLS router includes an MPLS router and an optical cross-connect function. This router exchanges IP-based control information with other routers, and based on this, the optical signal is routed on a wavelength basis by the optical cross-connect function. In other words, the “label” portion in MPLS corresponds to “wavelength”, and the router through which the routing is performed performs routing based on the wavelength.
このGMPLSネットワークのパス設計について以下説明する。ここでいうパスとは、始点となるルータと終点となるルータをつなぐものであり、パス設計とは、例えば、ネットワークトポロジーやルータ間に設定する要求パス本数が与えられたときに各パスの現用経路を決定すること、および、現用経路に故障が発生したときに切り替える予備経路を決定することである。その際の各パスの波長も同時に決定する。 The path design of this GMPLS network will be described below. The path mentioned here is the connection between the router that is the start point and the router that is the end point. The path design is, for example, the current use of each path when given the network topology and the number of required paths to be set between routers. It is to determine a route and to determine a backup route to be switched when a failure occurs in the working route. The wavelength of each path at that time is also determined simultaneously.
このパス設計においては、光MPLSルータを使用するために考慮しなければならない特有の制約および実装に依存する制約がある。例えば、光MPLSルータには波長切り替え機能を有するものとそうでないものが混在しているため、既存のWDMネットワークの設計技術は適用できない。そのため、既存のWDMネットワーク設計技術をそのまま適用することはできない。このような光MPLSネットワークにおけるパス設計は次のようにして行う。 In this path design, there are specific constraints that must be considered in order to use an optical MPLS router and constraints that are implementation dependent. For example, since optical MPLS routers have both a wavelength switching function and those that do not, a conventional WDM network design technique cannot be applied. Therefore, the existing WDM network design technique cannot be applied as it is. The path design in such an optical MPLS network is performed as follows.
まず、ネットワークトポロジーを無向多重グラフによってモデル化する。また、ルータ間をつなぐリンクにそれぞれ距離とコストを与える。対象ネットワークにおいては、各パスに固有の波長が与えられている。各ルータは、その波長によって経路をルーチングする。また、同一リンクには同一波長のパスは収容できないという制約がある。ただし、ルータには、パスの波長を切り替えできるものとできないものとがある。コストや実装の観点から、一般に、1つのGMPLSネットワーク内にこれらが混在している。 First, the network topology is modeled by an undirected multiple graph. In addition, distance and cost are given to each link between routers. In the target network, each path has a unique wavelength. Each router routes the route according to its wavelength. In addition, there is a restriction that paths of the same wavelength cannot be accommodated on the same link. However, there are routers that can switch the path wavelength and those that cannot. From the viewpoint of cost and mounting, these are generally mixed in one GMPLS network.
従って、1つのパスに1つの波長しか与えられていない場合もあるし、1つのパスが複数の波長のパスが連結したもので構成されている場合もある。いずれの場合も、各リンクは、同一波長のパスを収容できない。既存のパス設計においては、各パスには1つの波長しか割り当てられいない場合か、もしくは全てのルータで波長が切り替えられる場合となる。 Accordingly, there may be a case where only one wavelength is given to one path, and there is a case where one path is constituted by a combination of paths of a plurality of wavelengths. In either case, each link cannot accommodate paths of the same wavelength. In the existing path design, only one wavelength is assigned to each path, or the wavelength is switched in all routers.
しかし、実際のGMPLSネットワークにおけるパス設計においては、光MPLSルータが混在している場合を考慮しなければならない。 However, in the path design in an actual GMPLS network, the case where optical MPLS routers are mixed must be considered.
現用経路の設計においては、入力情報として、「ルータの情報(ルータの数、各ルータの波長切り替え数の上限)」、「リンクの情報(リンクの数、各リンクのリンク容量、各リンクのコスト、各リンクの距離)」、「パスの情報(パスの両端のルータ番号)」、「波長の情報(ネットワーク全体で使用できる波長数)」、「故障シナリオ情報(故障パタン(故障ルータおよびリンクの集合)、シナリオの重み)」等が必要になる。 In the design of the working path, input information includes "router information (number of routers, upper limit of the number of wavelength switching of each router)", "link information (number of links, link capacity of each link, cost of each link) , Distance of each link) "," path information (router numbers at both ends of the path) "," wavelength information (number of wavelengths that can be used in the entire network) "," failure scenario information (failure pattern (failed router and link Set), scenario weight) "and the like.
制約条件は、「全てのリンクがリンク容量を満たすこと」、「同一のパスが同一リンク上を重複していないこと」、「各パスの距離が設定した長さ以下となること」、「波長切り替え機能のあるルータが存在する場合、各ルータの波長切り替え数が上限を越えないこと」である。 Restrictions are: "All links must satisfy the link capacity", "The same path must not overlap on the same link", "The distance of each path must be less than the set length", "Wavelength If there is a router with a switching function, the number of wavelength switching of each router must not exceed the upper limit. "
目的関数として、パスのコストの総和を設定する。これは、制約条件を満たす経路の組の中で、パスのコストの総和が最小のものを出力するためである。最終的な出力情報は、各パスの経路ルータおよびリンクの列、それに各パスの経由リンク上での波長となる。 As the objective function, set the total cost of the path. This is because the path with the smallest total cost of the path is output from the set of paths that satisfy the constraint conditions. The final output information is the route router and link row of each path, and the wavelength on the via link of each path.
また、予備経路設計については、以下で述べるように経路を探索する。予備経路とは、現用経路(経由ルータおよびリンクの列、また経由リンクでの波長)に故障が発生した場合に用意しておく経路であり、故障発生時に、この経路にルーチングを変更することで、故障個所を回避することができる。 As for the backup route design, the route is searched as described below. The backup route is a route that is prepared when a failure occurs in the working route (router and link string, and wavelength in the routed link). When a failure occurs, the routing is changed to this route. , It is possible to avoid the failure part.
この予備経路を考える際、故障シナリオを想定しておく必要がある。故障シナリオとは、同時故障で使用不可能となるルータおよびリンクの集合である。どの故障シナリオが発生しても、それに応じて予備経路に切り替えることにより、継続して使用できるように、各シナリオに対して各パスの予備パスを決める。 When considering this backup route, it is necessary to assume a failure scenario. A failure scenario is a set of routers and links that cannot be used due to simultaneous failures. Regardless of which failure scenario occurs, the backup path of each path is determined for each scenario so that it can be used continuously by switching to the backup path accordingly.
予備経路設計における制約条件としては、「現用経路のいずれかが故障シナリオの対象となること」、「予備パスが故障した個所(ルータおよびリンクの集合)を経由しないこと」がある。 Restrictions in the protection path design include “one of the working paths is subject to a failure scenario” and “not passing through a location (a set of routers and links) where the protection path has failed”.
そして、目的関数を予備パスの総数とし、必要な予備パスが最小となるようにする。最終的な出力情報は、各パスに対して、現用経路と各シナリオに対する予備パスと経由リンク上での波長となる。 Then, the objective function is set to the total number of backup paths so that the required backup paths are minimized. The final output information is the wavelength on the working path, the backup path for each scenario, and the via link for each path.
現用経路の設計問題は、NP困難(解答が与えられさえすれば、それが正答であるかどうかを多項式時間で判断できるような問題と同程度か、あるいはそれ以上に難しい問題のこと)のクラスに属しているため、効率的に解くことは不可能と予測されている。対象となるネットワークがかなり小規模な場合、分岐限定法や切除平面法などを用いて、厳密解を求めることは不可能ではないが、ネットワーク規模の増大に従って計算時間が激増するため、現実的な時間では解けなくなる。そこで、現実的な時間で最良の解を出力するための近似解法が必要となる。 The design problem of the working path is a class of NP difficulty (a problem that is as difficult as, or more difficult than, a problem in which it can be determined in polynomial time whether or not it is a correct answer if an answer is given) Therefore, it is predicted that efficient solving is impossible. When the target network is quite small, it is not impossible to obtain an exact solution using the branch and bound method or the cutting plane method, but it is realistic because the calculation time increases dramatically as the network size increases. Can't be solved in time. Therefore, an approximate solution for outputting the best solution in a realistic time is required.
近似解法としては、ランダム多スタート局所探索法(Random Multi−start Local Search)を用いたものがある。この技術は、初期解をランダムに生成し、それぞれに局所探索を適用するものである。そこで得られた解の中で最良の解を出力する。つまり、探索する範囲を限定することで、短い時間で実行可能な解を得ることができる。近似解法をパス設計に用いた際の手順例は以下のようになる。 As an approximate solution method, there is a method using a random multi-start local search method (Random Multi-start Local Search). In this technique, initial solutions are randomly generated and a local search is applied to each. The best solution among the obtained solutions is output. That is, by limiting the search range, a solution that can be executed in a short time can be obtained. An example of the procedure when the approximate solution is used for path design is as follows.
(1)まず、リンク容量制約を満たす解を探索する。ここでは波長は考慮せず、全てのリンクで辺容量を満たすパスを求める。
(2)次に、波長切り替え数制約を満たす解を探索する。すなわち、(1)で得られたパスに基づき、全ての節点で波長切り替え数を満たすパスを求める。
(1) First, a solution that satisfies the link capacity constraint is searched. Here, the wavelength is not considered, and a path satisfying the side capacity in all links is obtained.
(2) Next, a solution that satisfies the wavelength switching number constraint is searched. That is, based on the path obtained in (1), a path that satisfies the wavelength switching number at all nodes is obtained.
以上のような定式化やアルゴリズムを基にして、厳密解法で現用経路を求める場合と、近似解法で予備経路を求める場合を例として評価実験を行った結果では、厳密解法で経路設計を行うと、ネットワーク規模が拡大するのに従い制約条件が指数的に増大するので、現実的な時間では最適解が求められない場合があるが、近似解法では、解空間(解を探索する範囲)を制限することにより短時間での解の出力が可能になる。すなわち、大規模なネットワークにおいても、近似解法を用いることで解を得ることが可能である。 Based on the above formulation and algorithm, the results of an evaluation experiment using the case where the current route is obtained by the exact solution and the case where the backup route is obtained by the approximate solution are as follows. As the network scale increases, the constraint condition increases exponentially, so the optimal solution may not be obtained in real time. However, in the approximate solution, the solution space (the range in which the solution is searched) is limited. This makes it possible to output a solution in a short time. That is, even in a large-scale network, it is possible to obtain a solution by using an approximate solution method.
しかし、この非特許文献1を含め、従来、光ネットワークにおけるVPNパスをend−to−endの帯域保証をしつつ最適化を行う技術は開示されていない。
However, including this
尚、VPNを対象とした従来技術としては、例えば、特許文献1に記載の技術があるが、この技術は、VPNのサービス条件をリアルタイムに変更するものであり、VPNのパス構成を設定するものではない。
As a conventional technique for VPN, for example, there is a technique described in
解決しようとする問題点は、従来の技術では、光ネットワークにおけるVPNパスをend−to−endの帯域保証をしつつ最適化を行うことはできない点である。 The problem to be solved is that the conventional technology cannot optimize the VPN path in the optical network while guaranteeing the end-to-end bandwidth.
本発明の目的は、このような問題を解決し、波長をラベルとした光ネットワークにおいて、効率よく光VPNパスを設定でき、特に、光ネットワークにおける帯域保証型光VPNサービスの提供を可能とすることである。 An object of the present invention is to solve such problems and to set up an optical VPN path efficiently in an optical network labeled with a wavelength, and in particular, to provide a bandwidth-guaranteed optical VPN service in the optical network. It is.
上記目的を達成するため、本発明では、光ネットワークにおける波長、コスト、距離などの制約条件として、さらに、リンク帯域および要求帯域を新たに制約条件として追加し、光パスの設計を整数計画問題として定式化し、その初期解を求め、その初期解に基づき、許容解空間から局所最適解を求め、さらに、その中から準最適解を求める。尚、この初期解から局所最適解を求める際、まず、例えばダイクストラ法によって各パスの最短路である初期解を得る。ただし、ここで得られる初期解は、全ての制約条件を満たすとは限らない。そこで、求めた初期解において制約条件を満たさないリンクがあれば、そのようなリンクをランダムに選択し、そこを通過するあるパスを別なリンクを通過するように迂回させる。これを繰り返し行うことによって、全ての制約条件を満たす局所最適解を求める。そして、求めた局所最適解から、さらに、目的(目的関数)に応じたパスを選択する。このことにより、ネットワーク事業者は、提供するネットワークサービスの品質を保証できる帯域でのパス設計を効率的に行うことができる。 In order to achieve the above object, in the present invention, as a constraint condition such as a wavelength, cost, and distance in an optical network, a link band and a required band are newly added as a constraint condition, and the design of an optical path is an integer programming problem. Formulate, find the initial solution, find the local optimal solution from the allowable solution space based on the initial solution, and further determine the sub-optimal solution from the local optimal solution. When obtaining a local optimum solution from this initial solution, first, for example, an initial solution that is the shortest path of each path is obtained by the Dijkstra method. However, the initial solution obtained here does not necessarily satisfy all the constraint conditions. Therefore, if there is a link that does not satisfy the constraint conditions in the obtained initial solution, such a link is selected at random, and a certain path passing therethrough is detoured so as to pass through another link. By repeating this, a local optimum solution that satisfies all the constraint conditions is obtained. Then, a path corresponding to the objective (objective function) is further selected from the obtained local optimum solution. As a result, the network operator can efficiently perform path design in a band that can guarantee the quality of the provided network service.
本発明によれば、光ネットワークにおいてVPN事業を営む、または予定しているネットワーク事業者において、帯域保証型光VPNサービスを実施する場合に有効である。すなわち、現在、ネットワークサービスの提供者がサービス品質を示す指標を掲げて、その基準値を維持することをユーザに保証する契約であるSLA(Service Level Agreement)が提供され始めているが、このSLAを守る上で重要な前提となる帯域保証を行うメカニズムとして活用することが可能である。 According to the present invention, it is effective when a network operator operating or planning a VPN business in an optical network implements a bandwidth-guaranteed optical VPN service. That is, at present, SLA (Service Level Agreement), which is a contract that guarantees the user that the network service provider raises an index indicating the service quality and maintains the standard value, has been provided. It can be used as a mechanism to guarantee bandwidth, which is an important premise for protection.
以下、図を用いて本発明を実施するための最良の形態例を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係わる光VPNパス設定装置の構成例を示すブロック図であり、図2は、本発明に係わる光VPNパス設定方法の処理手順例を示すフローチャート、図3は、本発明を適用するネットワークのトポロジー例を示す説明図、図4は、数値条件例を示す説明図、図5は、1回目の候補解例を示す説明図、図6は、2回目の候補解例を示す説明図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an optical VPN path setting apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an example of a processing procedure of an optical VPN path setting method according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a numerical condition example, FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first candidate solution example, and FIG. 6 is a second candidate solution example. It is explanatory drawing shown.
図1における光VPNパス設定装置10は、CPU(Central Processing Unit)11、メモリ12、マウスやキーボード等からなる入力装置13、LCDやCRT等からなる出力装置14、本発明に係わるプログラムやデータ等を記憶したハードディスク等からなる外部記憶装置15、LAN(Local Area Network)カードやモデム等からなる通信装置16等を有したハードウェア構成であり、光ディスク駆動装置等を介してCD−ROM等の記憶媒体に記録されたプログラムやデータを外部記憶装置15内にインストールした後、この外部記憶装置15からメモリ12に読み込みCPU11で処理することにより、データ処理部17におけるグラフ化処理部17a、制約条件処理部17b、目的関数処理部17c、最適計算処理部17d、および、記憶処理部18におけるグラフデータ記憶部18a、制約条件記憶部18b、目的関数記憶部18cの、本発明に係わる各機能を実行する。
1 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a
このような構成からなる本例の光VPNパス設定装置10では、グラフ化処理部17aと制約条件処理部17bにより、光ネットワークにおける「波長」、「リンク帯域」、「要求帯域」、「コスト」、「距離」などを考慮し、光パスの設計を整数計画問題として定式化し、最適計算処理部17dにより、まず、初期解に基づき、許容解空間から局所最適解を求め、その中から、目的関数処理部17cで設定された目的関数を満足する準最適解を求めることにより、パス設定を行う。
In the optical VPN
尚、最適計算処理部17dにおいて、初期解から局所最適解を求める際には、例えば、まず(1):ダイクストラ法によって各パスの最短路である初期解を得る。ただし、ここで得られる初期解は、全ての制約条件を満たすとは限らない。次に(2):(1)で得た初期解において制約条件を満たさないリンクがあれば、そのようなリンクをランダムに選択し、そこを通過するあるパスを別のリンクを通過するように迂回させる。これを繰り返し行うことによって、全ての制約条件を満たす局所最適解を構成する。
When the optimum
光パスの設計を整数計画問題として定式化する際、以下の制約条件が必要になる。 When formulating an optical path design as an integer programming problem, the following constraints are required.
(A)各ルータにおける入出力の釣合がとれ、なおかつ、全てのパスが存在することを示す制約条件。ここでは、「i,j:ルータ番号」、「k:パス番号」、「l:波長番号」、「sk:ソースのルータ番号」、「tk:シンクのルータ番号」とし、
(A−1)対象ルータがソースの場合の制約条件式としての下記数1
(A) A constraint condition indicating that the input / output balance in each router is balanced and that all paths exist. Here, “i, j: router number”, “k: path number”, “l: wavelength number”, “sk: source router number”, “tk: sink router number”,
(A-1) The following
(B)同一パスかつ同一リンク上で波長が重複していないことの制約条件式としての下記数4 (B) The following number 4 as a constraint condition expression that wavelengths do not overlap on the same path and the same link:
(C)同一波長かつ同一リンク上でパスが重複していないことの制約条件式としての下記数5
(C) The following
(D)全てのリンクがリンク容量を満たすことの制約条件式としての下記数6
(D) The following
(E)各パスの長さが設定値D以下となること(尚、この設定値Dにより、同じ経路を繰り返し通るような冗長なパスを除外する)の制約条件式としての下記数7
(E) The
そして、光パスの設計を整数計画問題として定式化する際、目的関数として、ルータ間のリンクのコストCijを考え、例えば下記数8が必要になり、上記制約条件A〜Eを満たす解候補(局所最適解)のうち、さらに、この目的関数を満たすものを解(準最適解)とする。 Then, when the optical path design is formulated as an integer programming problem, the cost Cij of the link between routers is considered as an objective function. For example, the following equation 8 is required, and solution candidates satisfying the constraints A to E ( Among the local optimal solutions), a solution (sub-optimal solution) satisfying this objective function is defined.
尚、上記ルータに関しては、「ソース」と「シンク」のいずれにもなる(双方向)こととしても良いし、いずれか一方となる(片方向)こととしても良い。 Note that the router may be either “source” or “sink” (bidirectional), or may be either one (one direction).
本例の光VPNパス設定装置10では、グラフ化処理部17aにおいて、光ネットワークをグラフ問題として扱うため、下記のような記述をする。
In the optical VPN
ネットワークを構成するルータに関しては、
「V={v1,v2,・・・,Vnv}、 総ルータ数:nv」
とする。
For routers that make up the network,
“V = {v1, v2,..., Vnv}, total number of routers: nv”
And
要求するパスとそのソース(s)とシンク(t)に関しては、
「P−{(s1,t1),(s2,t2),・・・,(snp,tnp)}、 パス数:np」
とする。
For the requested path and its source (s) and sink (t):
"P-{(s1, t1), (s2, t2), ..., (snp, tnp)}, number of paths: np"
And
使用できる波長数は、「nw」とする。 The number of wavelengths that can be used is “nw”.
各リンクにおける容量は「fij(i,j=1,2,・・・,nv、 i<j)とする。 The capacity in each link is “fij (i, j = 1, 2,..., Nv, i <j).
パスkにおける使用帯域数は「Bk(k=1,2,・・・,np)」とする。 The number of bands used in the path k is “Bk (k = 1, 2,..., Np)”.
各リンクにおけるコストは「Cij=1,2,・・・,nv、 i<j」とする。 The cost for each link is “Cij = 1, 2,..., Nv, i <j”.
パスの最大距離は「D」とする。 The maximum path distance is “D”.
リンク間の距離は「dij(i,j=1,2,・・・,nv、 i<j)」とする。 The distance between the links is “dij (i, j = 1, 2,..., Nv, i <j)”.
また、パスとリンクを変数化し数式として扱うために、始点番号を「i」、終点番号を「j」、パス番号を「k」、波長番号を「l」として、次のような記述をする。 In addition, in order to make paths and links variable and handle them as mathematical expressions, the following description is made with the starting point number being “i”, the ending point number being “j”, the path number being “k”, and the wavelength number being “l”. .
x[j,i,k,l]∈{0,1}(i,j=1,2,・・・,nv、k=1,2,・・・,np、l=1,2,・・・,nw)」
x[j,i,k,l]=1の場合:パス(k)有り
x[j,i,k,l]=0の場合:パス(k)無し
x [j, i, k, l] ∈ {0, 1} (i, j = 1, 2,..., nv, k = 1, 2,..., np, l = 1, 2,. .., nw) "
When x [j, i, k, l] = 1: With path (k) When x [j, i, k, l] = 0: Without path (k)
例えば入力装置12により、このような光VPNのネットワークトポロジー、光VPNパスを張るノード、所要帯域等の、光VPNパス設定のために必要な情報を入力し、記憶処理部18におけるグラフデータ記憶部18a、制約条件記憶部18b、目的関数記憶部18cにより、これらの情報を、外部記憶装置15等に記憶する。
For example, the
このように外部記憶装置15等に記憶された各種情報を用いて、データ処理部17において、グラフ化処理部17a、制約条件処理部17b、目的関数処理部17c、最適計算処理部17dにより、光VPNパスの最適計算を行う。
Using various information stored in the
データ処理部17で算出された結果は、出力装置14によりモニタ画面上等で表示しても良く、また、ファイルとして外部記憶装置15等に記憶しても良い。
The result calculated by the
さらに、通信装置16により、例えばイントラネットやVPN、専用回線等を介して、光VPNパス設定のための情報の受信や、パス計算結果を送信することで、他の光パス設定装置やネットワーク事業者の有するコンピュータ装置との通信を行う。
Further, the
本例では、データ処理部17は、グラフ化処理部17aにより、図3に示すようにして、ネットワークトポロジーを無向多重グラフによってモデル化する。図3において丸印はルータ1〜7を、丸印間の実線はリンク1a〜9aを表しており、各ルータ1〜7には丸中に「1〜7」のルータ番号が、また、各リンクには「1〜9」のリンク番号が割り付けられている。制約条件処理部17bは、例えば図4に示す例のようにして、数値条件を設定する。例えば、図4の「容量fij」の図では、各リンク容量が示され、図4の「コストC量fij」の図では、各リンクのコストが示され、図4の「距離dij」の図では、各リンクの距離が示されている。
In this example, the
図1に示す構成により本例の光VPNパス設定装置10では、プログラムに基づくコンピュータ処理を実行することで、記憶処理部18において、光ネットワークのパス設計における制約条件としての波長、リンクコスト、リンク距離等が定式化された制約条件情報を入力してメモリ12に記憶し、データ処理部17において、メモリ12から制約条件情報を読み出して、各定式に対する近似解法により初期解を求め、求めた初期解に基づき許容解空間から局所最適解を求め、求めた局所最適解から準最適解を求め、光ネットワークにおける光パスの設定を行う際、さらに、記憶処理部18においては、定式化された制約条件情報として、リンク帯域と要求帯域を新たに入力してメモリ12に記憶し、データ処理部17においては、リンク帯域と要求帯域を含む制約条件情報をメモリ12から読み出して、初期解と局所最適解および準最適解を求めることで、要求帯域を保証する光VPNパスの設定を行う。
With the configuration shown in FIG. 1, the optical VPN
例えば、データ処理部17は、ダイクストラム法によって各光パスの最短路である初期解を求め、求めた初期解で制約条件情報を満たさない初期解としてのリンクを抽出し、抽出したリンクを通過するパスを別のリンクを通過するように迂回させて、制約条件情報を全て満たす局所最適解を求める機能を有する。さらに、準最適解を求める際に用いる目的関数として、リンクコストを用い、局所最適解の内、リンクコストが最小となるものを準最適解とする。
For example, the
以下、具体的な例として、ルータ1,3,7間のパス設計について、以下の制約条件で、本例の説明を行う。
Hereinafter, as a specific example, the example of the path design between the
(1)ルータ数が7つであるので、「総ルータ数V={v1,v2,・・・,V7}=7」とする。 (1) Since the number of routers is 7, it is assumed that “total number of routers V = {v1, v2,..., V7} = 7”.
(2)求める光VPNパスは、「パス1:ルータ1,7間」、「パス2:ルータ1,3間」、「パス3:ルータ3,7間」の3種類とし、「P={(1,7),(1,3),(3,7)}」となる。
(2) There are three types of optical VPN paths to be calculated: “path 1: between
(3)光VPNパスの帯域は、「パス1が帯域3」、「パス2が帯域4」、「パス3が帯域5」の3種類とし、「B1=3」、「B2=4」、「B3=5」とする。
(3) The bandwidths of the optical VPN path are “
(4)各パスにおいて使用できる波長は2種類とし、「nw=2」とする。 (4) There are two types of wavelengths that can be used in each path, and “nw = 2”.
(5)リンクにおける容量は、図4の「容量fij」において示すように、「ルータ3,4間」と「ルータ4,7間」を「1」とし、その他は「10」とし、「f34=1」、「F47=1」、その他のfijは「fij=10(i,j=1,2,・・・,7、 i<j)」とする。
(5) As shown in “capacity fij” in FIG. 4, the capacity in the link is “1” for “between
(6)リンクにおけるコストは、図4の「コストCij」において示すように、「ルータ2,6間」を「2」、「ルータ3,7間」を「10」とし、その他は「1」とし、「C26=2」、「C37=10」、その他のCijは「Cij=1 (i,j=1,2,・・・,7、 k<j)」とする。
(6) As shown in “Cost Cij” in FIG. 4, the cost of the link is “2” for “between
(7)リンク間の距離は,、図4の「距離dij」において示すように、全て「1」とし、「dij=1 (i,j=1,2,・・・,7、 k<j)」とする。 (7) The distances between links are all “1” as shown in “distance dij” in FIG. 4, and “dij = 1 (i, j = 1, 2,..., 7, k <j ) ”.
(8)パスの最大距離は「10」とし、「D=10」とする。 (8) The maximum path distance is “10”, and “D = 10”.
また、パスとリンクの変数化に関しては、ルータ1,2間に波長番号が4であるパス3が存在する場合は「x[1,2,3,4]=1とし、ルータ1,2間に波長番号が4であるパス3が存在しない場合は「x[1,2,3,4]=0」とする。
As for path and link variableization, if there is a
制約条件の定式化に関して、「総ルータ数nv=7」、「使用できる波長数nw=2」で、以下に例示する。 Regarding the formulation of the constraint conditions, “total number of routers nv = 7” and “number of usable wavelengths nw = 2” are exemplified below.
(1)各ルータにおける人出力の釣合がとれ、なおかつ、全てのパスが存在することに関しての定式化は、対象ルータがソースの場合、シンクの場合、その他の場合で以下のようになる。 (1) The formulation regarding the balance of human output at each router and the existence of all paths is as follows in the case where the target router is the source, the sink, and the other cases.
(1a)対象ルータがソースの場合で、「ノード1(sk=1)の「パス2(k=2)」について定式化すると、下記数9となる。 (1a) When the target router is the source, the following formula 9 is obtained by formulating “path 2 (k = 2) of node 1 (sk = 1)”.
(1b)対象ルータがシンクの場合で、「ノード3(tk=3)」の「パス2(k=2)」について定式化すると、下記数10となる。
(1b) When the target router is a sink and “path 2 (k = 2)” of “node 3 (tk = 3)” is formulated, the following
(1c)その他の場合で、「ノード5(i=6)」の「パス1(k=1)」について定式化すると、下記数11となる。
(1c) In other cases, the following
(2)同一パスかつ同一リンク上で波長が重複していないことに関して、「パス1(k=1)」について、「ルータ1,5間(i=1,j=5)」で例示すると、制約条件は下記数12のように定式化される。
(2) Regarding “path 1 (k = 1)” with respect to the fact that wavelengths do not overlap on the same path and link, for example, “between
(3)同一波長かつ同一リンク上でパスが重複していないことに関して、「波長2(l=2)」について、「ルータ1,2間(i=1,j=2 、i<j)で例示すると、パスは3つなので「k=3」より、制約条件は下記数13のように定式化される。
(3) Regarding “wavelength 2 (l = 2)” regarding “no wavelength overlap on the same wavelength and the same link”, “between
(4)全てのリンクがリンク容量を満たすことに関して、「ルータ6,7間(i=6,j=7)」で例示すると、「ルータ6,7間」は「リンク容量f67」が「10」であるため、使用帯域数に関しての制約条件は下記数14のように定式化される。
(4) Regarding all the links satisfying the link capacity, “between
実際、要求帯域は、「パス1」が「B1=3」、「パス3」が「B3=5」であるので、下記数15となり、これは「パス1」と「パス3」の要求帯域の和となっている。つまり、制約条件が満たされているので、「パス1」と「パス3」は「ルータ6,7」間を通すことができる。
Actually, since “
(5)各パスの長さが設定値p以下となることに関しては、「パス3(k=3)」について例示する。「ルータ数が7」、「パスの最大距離が10(D=10)」であるので、制約条件は下記数16のように定式化される。
(5) Regarding the length of each path being equal to or less than the set value p, “path 3 (k = 3)” will be exemplified. Since “the number of routers is 7” and “the maximum path distance is 10 (D = 10)”, the constraint condition is formulated as in the following
実際、「パス3」では、「波長は1(l=1)」である。よって、上記数16から下記数17となる。この数17は「パス3」の距離を表している。
Actually, in “
目的関数の定式化に関しては以下のようになる。
「ルータ数nw=7」、「パス数np=3」、「波長数nw=2」とすると、目的関数(全パスにかかるコストの総和)は下記数34となる。
The formulation of the objective function is as follows.
Assuming that “the number of routers nw = 7”, “the number of paths np = 3”, and “the number of wavelengths nw = 2”, the objective function (the total cost of all paths) is
このようにして定式化(グラフ化)された各制約条件等の情報を用いて、データ処理部17においては、最適計算処理部17dにより、図2に示す手順で、光VPNにおける近似解法を用いたアルゴリズムを実行し、候補解を求める。
Using the information such as each constraint condition formulated in this way (graphing), the
すなわち、図2において、まず、制約条件としてのルータ数「V」、パス数「P」、波長数「nw」、リンク容量「fij」、パス帯域「Bk」、リンクのコスト「Cij」、パスの最大距離「D」、リンク間距離「dij」を入力してメモリ12に記憶する(ステップ101)。 That is, in FIG. 2, the number of routers “V”, number of paths “P”, number of wavelengths “nw”, link capacity “fij”, path bandwidth “Bk”, link cost “Cij”, path The maximum distance “D” and the inter-link distance “dij” are input and stored in the memory 12 (step 101).
次に、解候補の探索回数(「interation」)を入力し(ステップ102)。カウンタにセット・保持する(ステップ103)。そして、全ての制約条件を満たす解候補を近似解法を用いて探索する(ステップ104)。 Next, a solution candidate search count (“internation”) is input (step 102). The counter is set and held (step 103). Then, a solution candidate that satisfies all the constraint conditions is searched using an approximate solution (step 104).
この近似解法を用いた探索においては、上述したように、光ネットワークにおける、波長、リンク帯域、要求帯域、コスト、距離などを制約条件として、光パスの設計を整数計画問題として定式化し、その初期解に基づき、許容解空間から局所最適解を求める。この初期解から局所最適解を求める際、まず、例えばダイクストラ法によって各パスの最短路である初期解を得る。ここで得られる初期解は、全ての制約条件を満たすとは限らないので、次に、求めた初期解において制約条件を満たさないリンクがあれば、そのようなリンクをランダムに選択し、そこを通過するあるパスを別なリンクを通過するように迂回させる。これを繰り返し行うことによって、全ての制約条件を満たす局所最適解を得る。 In the search using this approximate solution, as described above, the optical path design is formulated as an integer programming problem with the wavelength, link bandwidth, required bandwidth, cost, distance, etc. in the optical network as constraints. Based on the solution, a local optimal solution is obtained from the allowable solution space. When obtaining a local optimum solution from this initial solution, first, for example, an initial solution that is the shortest path of each path is obtained by the Dijkstra method. Since the initial solution obtained here does not necessarily satisfy all the constraint conditions, if there is a link that does not satisfy the constraint conditions in the obtained initial solution, such a link is randomly selected and A path that passes is detoured to pass another link. By repeating this, a local optimum solution that satisfies all the constraint conditions is obtained.
この解候補の探索を、カウンタにセットした探索回数分繰り返した後に(ステップ105,106)、さらに、目的関数を最小にする解を探索し(ステップ107)、この解のx[i,j,k,l]の組み合わせ、すなわち、「始点番号i」、「終点番号j」、「パス番号k」、「波長番号l」を出力する(ステップ108)。
After this solution candidate search is repeated for the number of searches set in the counter (
ステップ104における解候補の探索処理では、例えば、候補解を求める回数を「2」(「interation=2」)とした場合、図5および図6に示す「パス1」〜「パス3」が得られる。この図5および図6においては、ルータ(ノード)1,3,7間の光VPNパスの候補として、パスの長さdij(最大距離D)、帯域Bk(容量fij)、波長nw、コストCij等の制約条件を満たす近似解法で得られたパス候補が示されている。図5,6のいずれも「パス1」と「パス2」として同じものが得られているが、「パス3」に関しては、図5では、ルータ3,2,1,5,6,7間のリンクが、また、図6では、ルータ3,2,6,7間のリンクが選択されている。
In the solution candidate search process in
尚、ルータ3,4,7間のリンクに関しては、図4における容量fijの図面で示されているように、容量が「1」であり、使用(要求)帯域条件が満たされないので候補としては得られない。また、ルータ3,7間のリンクに関しては、図4におけるコストCijの図面で示されているように、コストが「10」であり、制約条件が満たされないので候補としては得られない。
Regarding the link between the
このようにして、図3に示す光VPNネットワーク構成において、候補解を求める回数を「2」とし、1回目の候補解、すなわち、全ての制約条件を満たす1回目の候補解が、図5(パス1〜3)に示すようにして得られたとする。この場合の目的関数の値は、図4のコストに関する図面から「(1+1+1)+(1+1)+(1+1+1+1+1)」=「10」である。 In this manner, in the optical VPN network configuration shown in FIG. 3, the number of times that the candidate solution is obtained is “2”, and the first candidate solution, that is, the first candidate solution that satisfies all the constraint conditions is shown in FIG. Suppose that it was obtained as shown in passes 1-3). The value of the objective function in this case is “(1 + 1 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1 + 1 + 1 + 1)” = “10” from the drawing relating to the cost in FIG.
これに対して、全ての制約条件を満たす2回目の候補解が図6(パス1〜3)のように得られたとする。この場合の目的関数の値は、図4のコストに関する図面から「(1+1+1)+(1+1+1)+(1+2+1)」=「9」である。その結果、解候補の探索回数(「interation」)「=2」が終了した時点での、求めた全ての候補解の中から最小の解を探索すると、目的関数の値は2回目の候補解の方が最小となるなので、図6を最終的な解とする。
On the other hand, it is assumed that the second candidate solution satisfying all the constraint conditions is obtained as shown in FIG. 6 (
以上、各図を用いて説明したように、本例では、光ネットワークにおける、波長、リンク帯域、要求帯域、コスト、距離などを制約条件として、光パスの設計を整数計画問題として定式化し、その初期解を求め、求めた初期解に基づき、許容解空間から局所最適解を求め、さらに、その中から準最適解を求める。この初期解から局所最適解を求める際、まず、例えばダイクストラ法によって各パスの最短路である初期解を得る。ただし、ここで得られる初期解は、全ての制約条件を満たすとは限らない。そこで、求めた初期解において制約条件を満たさないリンクがあれば、そのようなリンクをランダムに選択し、そこを通過するあるパスを別なリンクを通過するように迂回させる。これを繰り返し行うことによって、全ての制約条件を満たす局所最適解を求める。そして、求めた局所最適解から、さらに、目的(目的関数)に応じたパスを選択する。このことにより、ネットワーク事業者は、提供するネットワークサービスの品質を保証できる帯域でのパス設計を効率的に行うことができる。 As described above with reference to each figure, in this example, the optical path design is formulated as an integer programming problem with the wavelength, link bandwidth, required bandwidth, cost, distance, etc. in the optical network as constraints. An initial solution is obtained, a local optimum solution is obtained from the allowable solution space based on the obtained initial solution, and a sub-optimal solution is obtained therefrom. When obtaining a local optimum solution from this initial solution, first, for example, an initial solution that is the shortest path of each path is obtained by the Dijkstra method. However, the initial solution obtained here does not necessarily satisfy all the constraint conditions. Therefore, if there is a link that does not satisfy the constraint conditions in the obtained initial solution, such a link is selected at random, and a certain path passing therethrough is detoured so as to pass through another link. By repeating this, a local optimum solution that satisfies all the constraint conditions is obtained. Then, a path corresponding to the objective (objective function) is further selected from the obtained local optimum solution. As a result, the network operator can efficiently perform path design in a band that can guarantee the quality of the provided network service.
尚、本発明は、各図を用いて説明した例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、本例では、図3において、ルータ1,3,7間のパス設計について説明したが、ルータ1,4,6,7間のパス設計にも適用でき、また、このような図3に示すようなルータ構成への適用に限定されるものではなく、より大規模なネットワーク構成にも適用可能である。さらに、本例でのコンピュータ構成におけるプログラムのインストール形態に関しても、光ディスクを記録媒体として用いているが、FD(Flexible Disk)等を記録媒体として用いることでも良く、また、通信装置を介してネットワーク経由でプログラムをダウンロードしてインストールすることでも良い。
In addition, this invention is not limited to the example demonstrated using each figure, In the range which does not deviate from the summary, various changes are possible. For example, in this example, the path design between the
1〜7:ルータ、1a〜9a:リンク、10:光VPNパス設定装置、11:CPU、12:メモリ、13:入力装置、14:出力装置、15:外部記憶装置、16:通信装置、17:データ処理部、17a:グラフ化処理部、17b:制約条件処理部、17c:目的関数処理部、17d:最適計算処理部、18:記憶処理部、18a:グラフデータ記憶部、18b:制約条件記憶部、18c:目的関数記憶部。 1-7: Router, 1a-9a: Link, 10: Optical VPN path setting device, 11: CPU, 12: Memory, 13: Input device, 14: Output device, 15: External storage device, 16: Communication device, 17 : Data processing unit, 17a: graphing processing unit, 17b: constraint condition processing unit, 17c: objective function processing unit, 17d: optimal calculation processing unit, 18: storage processing unit, 18a: graph data storage unit, 18b: constraint condition Storage unit, 18c: objective function storage unit.
Claims (9)
記憶装置から上記制約条件情報を読み出して、各定式に対する近似解法により初期解を求め、求めた初期解に基づき許容解空間から局所最適解を求め、求めた局所最適解から準最適解を求めるデータ処理手段とを有し、プログラムに基づくコンピュータ処理を実行して、上記光ネットワークにおける光パスの設定を行うシステムであって、
上記記憶処理手段は、上記定式化された制約条件情報として、リンク帯域と要求帯域を新たに入力して上記記憶装置に記憶する機能を有し、
上記データ処理手段は、上記リンク帯域と上記要求帯域を含む上記制約条件情報を読み出して、上記初期解と上記局所最適解および上記準最適解を求める機能を有し、
要求帯域を保証する光VPNパスの設定を行うことを特徴とする帯域保証型光VPNパス設計システム。 Storage processing means for inputting constraint condition information in which wavelength, link cost, link distance and the like as constraint conditions in path design of an optical network are formulated and storing them in a storage device;
Data that reads the above constraint information from the storage device, finds an initial solution by an approximate solution to each formula, finds a local optimum solution from the allowable solution space based on the obtained initial solution, and obtains a suboptimal solution from the obtained local optimum solution And a processing unit that executes computer processing based on a program and sets an optical path in the optical network,
The storage processing means has a function of newly inputting a link bandwidth and a required bandwidth as the formulated constraint condition information and storing them in the storage device,
The data processing means has a function of reading the constraint condition information including the link bandwidth and the required bandwidth, and obtaining the initial solution, the local optimal solution, and the semi-optimal solution,
A bandwidth-guaranteed optical VPN path design system characterized by setting an optical VPN path that guarantees a required bandwidth.
上記データ処理手段は、
ダイクストラム法によって各光パスの最短路である初期解を求める機能と、
求めた初期解で上記制約条件情報を満たさない初期解としてのリンクを抽出する機能と、
抽出したリンクを通過するパスを別のリンクを通過するように迂回させて、上記制約条件情報を全て満たす局所最適解を求める機能と
を有することを特徴とする帯域保証型光VPNパス設計システム。 The bandwidth-guaranteed optical VPN path design system according to claim 1,
The data processing means is
A function to obtain an initial solution which is the shortest path of each optical path by the Dijkstra method;
A function to extract a link as an initial solution that does not satisfy the constraint information in the obtained initial solution;
A band-guaranteed optical VPN path design system having a function of detouring a path passing through an extracted link so as to pass through another link and obtaining a local optimum solution satisfying all the constraint condition information.
上記制約条件情報として、以下のルータ番号i,j、パス番号k、波長番号l、ソースとしてのルータ番号sk、シンクとしてのルータ番号tk、波長の本数nw、ルータの総数nv、パス数npからなる定式を含むことを特徴とする帯域保証型光VPNパス設計方法。
(1)ソースとしてのルータにおける入力vinと出力voutの釣合がとれ、なおかつ、全てのパスが存在することを示す第1の制約条件式としての数1
As the constraint information, from the following router number i, j, path number k, wavelength number l, router number sk as source, router number tk as sink, number of wavelengths nw, total number of routers nv, number of paths np A bandwidth-guaranteed optical VPN path design method characterized by including:
(1) The number 1 as the first constraint condition expression indicating that the input vin and the output vout are balanced in the router as the source and that all paths exist.
上記準最適解を求める際に用いる目的関数として、リンクコストCijを含む下記数8を用い、上記局所最適解の内、リンクコストCijが最小となるものを上記準最適解とすることを特徴とする帯域保証型光VPNパス設計システム。
As the objective function used when obtaining the semi-optimal solution, the following equation 8 including the link cost Cij is used, and among the local optimum solutions, the one having the smallest link cost Cij is used as the semi-optimal solution. Bandwidth guaranteed optical VPN path design system.
記憶装置から上記制約条件情報を読み出して、各定式に対する近似解法により初期解を求め、求めた初期解に基づき許容解空間から局所最適解を求め、求めた局所最適解から準最適解を求め、上記光ネットワークにおける光パスの設定を行う方法であって、
コンピュータが実行する処理として、
上記定式化された制約条件情報にリンク帯域と要求帯域を新たに付加して入力し上記記憶装置に記憶する第1のステップと、
記憶装置から上記リンク帯域と上記要求帯域を含む上記制約条件情報を読み出して、上記初期解と上記局所最適解および上記準最適解を求める第2のステップとを有し、
要求帯域を保証する光VPNパスの設定を行うことを特徴とする帯域保証型光VPNパス設計方法。 By computer processing based on the program, input constraint condition information in which wavelength, link cost, link distance, etc. as constraint conditions in optical network path design are formulated and stored in a storage device,
Read the constraint information from the storage device, obtain an initial solution by an approximate solution method for each formula, obtain a local optimum solution from the allowable solution space based on the obtained initial solution, obtain a sub-optimal solution from the obtained local optimum solution, A method for setting an optical path in the optical network,
As a process executed by the computer,
A first step of newly adding and inputting a link bandwidth and a required bandwidth to the formulated constraint information, and storing the first bandwidth in the storage device;
A second step of reading the constraint condition information including the link bandwidth and the required bandwidth from a storage device, and obtaining the initial solution, the local optimal solution, and the semi-optimal solution;
A bandwidth-guaranteed optical VPN path design method characterized by setting an optical VPN path that guarantees a required bandwidth.
上記第1のステップでは、
ダイクストラム法によって各光パスの最短路である初期解を求めるステップと、
求めた初期解で上記制約条件情報を満たさない初期解としてのリンクを抽出するステップと、
抽出したリンクを通過するパスを別のリンクを通過するように迂回させて、上記制約条件情報を全て満たす局所最適解を求めるステップと
を有することを特徴とする帯域保証型光VPNパス設計方法。 The bandwidth-guaranteed optical VPN path design method according to claim 5,
In the first step,
Obtaining an initial solution which is the shortest path of each optical path by the Dijkstra method;
Extracting a link as an initial solution that does not satisfy the constraint information in the obtained initial solution;
And detouring a path passing through the extracted link so as to pass through another link to obtain a local optimum solution satisfying all the constraint condition information.
上記制約条件情報として、以下のルータ番号i,j、パス番号k、波長番号l、ソースとしてのルータ番号sk、シンクとしてのルータ番号tk、波長の本数nw、ルータの総数nv、パス数npからなる定式を含むことを特徴とする帯域保証型光VPNパス設計方法。
(1)ソースとしてのルータにおける入力vinと出力voutの釣合がとれ、なおかつ、全てのパスが存在することを示す第1の制約条件式としての数9
As the constraint information, from the following router number i, j, path number k, wavelength number l, router number sk as source, router number tk as sink, number of wavelengths nw, total number of routers nv, number of paths np A bandwidth-guaranteed optical VPN path design method characterized by including:
(1) Expression 9 as a first constraint expression indicating that the input vin and the output vout are balanced in the router as the source and that all paths exist.
上記準最適解を求める際に用いる目的関数として下記数16を用い、上記局所最適解の内、リンクコストCijが最小となるものを上記準最適解とすることを特徴とする帯域保証型光VPNパス設計方法。
The bandwidth guarantee type optical VPN characterized in that the following equation 16 is used as an objective function used for obtaining the sub-optimal solution, and the sub-optimal solution is the one having the smallest link cost Cij among the local optimal solutions. Path design method.
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|---|---|---|---|
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