JP4533354B2 - Route calculation method, route calculation program, and route calculation device - Google Patents
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Description
本発明は、inclusive route指定した場合の経路計算技術に関する。 The present invention relates to a route calculation technique when an inclusive route is designated.
近年、ネットワークの高速大容量化に伴い、音声・映像のストリーミングサービスが普及している。これらのサービスを提供するアプリケーションには、遅延やパケットロスによる品質劣化を防ぐために、QoS(Quality of Service)制約と充分な帯域が与えられる必要がある。 In recent years, audio / video streaming services have become widespread with the increase in network speed and capacity. Applications that provide these services need to be provided with QoS (Quality of Service) restrictions and sufficient bandwidth in order to prevent quality degradation due to delay and packet loss.
ここで、限りある帯域を効率よく利用し、かつ、要求されるQoSに対応できるような経路を設定するため、ネットワーク内のサーバまたはルータにはCSPF(Constrained Shortest Path First)機能が備えられている。このCSPF機能とは、シグナリング情報をやりとりするモジュール等、外部からの要求に基づいて、制約を満たすパスの経路を計算し、外部に対して経路を回答する機能、つまり制約付きの最短経路(リンクコストが最小になる経路)の計算を行う機能である。なお、このようなCSPF機能を実現するCSPFアルゴリズムとしては、dijkstraアルゴリズムがある(非特許文献1参照)。 Here, a server or router in the network is equipped with a Constrained Shortest Path First (CSPF) function in order to set up a route that can efficiently use a limited bandwidth and support the required QoS. . The CSPF function is a function that calculates a path of a path that satisfies a constraint based on a request from the outside such as a module that exchanges signaling information, and answers the path to the outside, that is, a shortest path with a constraint (link This is a function for calculating a route with the lowest cost. In addition, as a CSPF algorithm which implement | achieves such a CSPF function, there exists a dijkstra algorithm (refer nonpatent literature 1).
ここで、限られたネットワーク資源の有効活用や、QoS制御、または事業者の運用上の都合のため、パス設定時に必ず経由すべき箇所を指定する(inclusive route指定する)場合がある。このinclusive route指定を考慮して経路計算を行うとき、始点ノードと指定ノード(inclusive route指定したノード)1、指定ノード1と指定ノード2、以下同様に指定ノードNと終点ノード、という具合に区間に分けて、各区間独立に経路計算を行い、最後にそれら経路を足し合わせることでend-to-endの経路を得ている。
しかし、経路計算において、前記したinclusive route指定がされた場合、単純に、各区間毎にdijkstraアルゴリズムだけを用いて最短経路を発見しようとすると、始点ノードから終点ノードまでの経路で経路重複が発生する場合がある。この問題を、図7を用いて説明する。 However, in the route calculation, when the above-mentioned inclusive route is specified, if an attempt is made to find the shortest route using only the dijkstra algorithm for each section, route overlap occurs from the start node to the end node. There is a case. This problem will be described with reference to FIG.
通常、経路計算ではメトリックと呼ばれる値が用いられる。メトリックとはネットワーク内のリンク毎に与えられるコスト(リンクコスト)であり、このリンクコストの総和が最小となるような経路を発見(計算)するのが、CSPFの基本である。図7に例示するネットワークにおいて、inclusive node(中継ノード)としてノード2Cが選択された場合、経路計算装置6は、前記したdijkstraアルゴリズムだけを用いて最短経路を計算(探索)すると、もっともリンクコストの総和が少ないノード2A→ノード2B→ノード2C→ノード2B→ノード2D(実線の経路)を発見する。しかし、この経路は、ノード2B→ノード2Cの経路と、ノード2C→ノード2Bの経路とが重複しているため、経路計算装置6はこの経路にパス設定をすることはできない。
Normally, a value called a metric is used in route calculation. The metric is a cost (link cost) given to each link in the network, and the basis of the CSPF is to find (calculate) a route that minimizes the sum of the link costs. In the network illustrated in FIG. 7, when the
つまり、経路計算装置6がパス設定をするためには、経路重複がない経路、例えば、図7のノード2A→ノード2B→ノード2C→ノード2Dという経路(破線の経路)を選択しなければならない。また、図7に例示するネットワークのように、経路重複のない経路の組み合わせが複数考えられる場合、これらの中からできるだけリンクコストが小さい経路を選択するのが、経路設定上、好ましい。
That is, in order for the route calculation device 6 to set a path, it is necessary to select a route having no route overlap, for example, a route of
そこで、本発明は、前記した問題を解決し、inclusive route指定をした場合、始点ノードから終点ノードまでの経路で経路重複がなく、かつ、できるだけリンクコストが小さくなる経路を計算する手段を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a means for solving the above-described problems and calculating a route that has no route overlap and has a link cost that is as small as possible when the inclusive route is specified. For the purpose.
前記した課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、各種データの入出力を司る入出力部と、ネットワークを構成するノードのトポロジ情報および前記ノードを接続するリンクのリンクコスト情報を記憶する記憶部と、前記トポロジ情報および前記リンクコスト情報を参照して経路計算を行う処理部とを備える経路計算装置が、前記入出力部経由で、前記ネットワーク内の始点ノードから終点ノードまでの経路で経由する中継ノードの識別情報の入力を受け付ける中継ノード入力ステップと、前記中継ノードにより、前記始点ノードから終点ノードまでの経路を複数の区間に分割する区間分割ステップと、前記リンクコスト情報を参照して、前記分割された区間毎に、当該区間におけるリンクコストが最小となる最短経路を計算し、前記計算した各区間毎の最短経路を前記記憶部に記憶する経路計算ステップと、前記最短経路同士で、経路重複があるか否かを判断する第1の経路重複判断ステップと、前記第1の経路重複判断ステップにおいて、前記最短経路同士で、経路重複があったとき、前記トポロジ情報を参照して、前記区間毎にとりうる経路候補を計算し、前記計算した各区間毎の経路候補を、前記記憶部に記憶する経路候補計算ステップと、前記記憶部から、前記経路重複が発見された区間それぞれにおける経路候補を読み出し、前記読み出した経路候補の中から、前記経路重複が発見された区間同士で、経路重複のない経路の組み合わせを探索し、その経路重複のない経路の組み合わせの中から、リンクコストが最小となる経路の組み合わせを選択し、前記経路重複が発見された区間の経路を、前記選択した経路に置き換えて出力する経路組み合わせ探索ステップとを実行する経路計算方法とした。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 stores an input / output unit that controls input / output of various data, topology information of nodes constituting a network, and link cost information of links connecting the nodes. A route calculation device comprising: a storage unit that performs a route calculation with reference to the topology information and the link cost information, and a route from a start node to an end node in the network via the input / output unit A relay node input step that receives input of identification information of a relay node that is routed through, a section division step that divides a route from the start node to an end node by the relay node into a plurality of sections, and the link cost information is referred to Then, for each of the divided sections, calculate the shortest path that minimizes the link cost in the section, A route calculation step for storing the calculated shortest route for each section in the storage unit, a first route overlap determination step for determining whether or not there is a route overlap between the shortest routes, and the first route In the overlap determination step, when there is a route overlap between the shortest routes, the topology information is referred to, a possible route candidate for each section is calculated, and the calculated route candidate for each section is stored in the memory A route candidate calculation step to be stored in the section, and from the storage section, the route candidates in each of the sections where the route duplication is found are read, and among the read route candidates, the sections in which the route duplication is found, A combination of routes having no route overlap is searched, a combination of routes having the lowest link cost is selected from the combination of routes having no route overlap, and the route overlap is selected. There the path of the found segment, and a route computation method to perform a route combination search step of outputting by replacing the selected route.
この経路計算方法によれば、経路計算装置は、inclusive route指定により中継ノードが指定された場合において、経由経路重複がなく、かつ、リンクコストが最小となる経路を計算することができる。 According to this route calculation method, the route calculation device can calculate a route that has no route overlap and has a minimum link cost when a relay node is specified by specifying an inclusive route.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の経路計算方法における前記経路組み合わせ探索ステップにおいて、前記経路重複が発見された区間の中から、前記経路候補の経路への置き換えを行う区間を選択し、前記選択した区間における経路候補を、前記記憶部から読み出し、前記読み出した経路候補を、前記リンクコストが小さい順に選択し、前記区間の経路を前記選択した経路候補に置き換え、前記経路重複が発見された他の区間と重複しない経路の組み合わせを探索する経路計算方法とした。 According to a second aspect of the present invention, in the route combination search step of the route calculation method according to the first aspect, a section in which the path candidate is replaced with a path from among sections in which the path duplication is found is provided. Selecting, reading out the route candidates in the selected section from the storage unit, selecting the read out route candidates in ascending order of the link cost, replacing the route in the section with the selected route candidate, and overlapping the route This is a route calculation method for searching for a combination of routes that does not overlap with other sections where is found.
この経路計算方法によれば、経路計算装置は、経路重複が発見された区間において、まず、経路の置き換えを行う区間を選択する。そして、経路計算装置は、この選択した区間についてリンクコストが小さいものから順に経路を経路候補の経路に置き換えていき、経路重複が発見された他の区間と経路重複のない経路を探索する。従って、経路計算装置は、inclusive route指定により中継ノードが指定された場合において、少ない計算量で、経路重複がなく、かつ、リンクコストができるだけ小さい経路を計算することができる。 According to this route calculation method, the route calculation device first selects a section in which a route is to be replaced in a section where a route overlap is found. Then, the route calculation device replaces the route with the route candidate route in order from the one with the lowest link cost for the selected section, and searches for a route that does not overlap with another section in which route overlap is found. Therefore, when the relay node is designated by the inclusive route designation, the route calculation apparatus can calculate a route with a small calculation amount, no route duplication, and as low a link cost as possible.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の経路計算方法における前記経路組み合わせ選択ステップにおいて、前記経路の置き換えを行う区間は、当該区間における前記経路候補数が多い区間から順に選択する経路計算方法とした。 According to a third aspect of the present invention, in the route combination selection step of the route calculation method according to the second aspect of the present invention, the route replacement route is a route that is selected in order from the route with the largest number of route candidates in the route. The calculation method was used.
この経路計算方法によれば、経路計算装置は、経路候補数が大きい区間から順に、経路の置き換えを行うので、経路重複のない経路を発見しやすくなる。 According to this route calculation method, the route calculation device performs route replacement in order from the section with the largest number of route candidates, so that it is easy to find a route having no route overlap.
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の経路計算方法における前記経路組み合わせ探索ステップにおいて、前記経路の置き換えを行う区間は、当該区間における前記最短経路のリンクコストが大きい区間から順に選択する経路計算方法とした。 According to a fourth aspect of the present invention, in the route combination search step of the route calculation method according to the second aspect, the sections to be replaced are selected in order from the section with the highest link cost of the shortest path in the section. The route calculation method is used.
この経路計算方法によれば、経路計算装置は、リンクコストが大きい区間から順に経路置き換えを行うので、経路重複のない経路を発見しやすくなる。例えば、このリンクコストが、当該区間のホップ数を用いて計算されたものである場合、リンクコストが大きい区間は、ホップ数も大きい区間である可能性が高い。すなわち、経路候補数が多い可能性が高い。従って、経路計算装置は、このようにリンクコストが大きい区間から順に経路置き換えを行えば、経路重複のない経路を発見しやすくなる。 According to this route calculation method, since the route calculation device performs route replacement in order from the section with the highest link cost, it is easy to find a route without route overlap. For example, when this link cost is calculated using the number of hops in the section, there is a high possibility that a section with a high link cost is a section with a large number of hops. That is, there is a high possibility that the number of route candidates is large. Therefore, if the route calculation device performs route replacement in order from the section with the highest link cost in this way, it becomes easier to find a route with no route overlap.
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の経路計算方法において、前記入出力部経由で、前記各区間毎のペナルティコストの入力を受け付け、前記入力された前記各区間毎のペナルティコストを前記記憶部に記憶するペナルティコスト入力ステップをさらに実行し、前記経路組み合わせ選択ステップにおいて、前記経路の置き換えを行う区間は、当該区間における前記ペナルティコストが大きい区間から順に選択する経路計算方法とした。 According to a fifth aspect of the present invention, in the route calculation method according to the second aspect, an input of a penalty cost for each section is received via the input / output unit, and the inputted penalty cost for each section is received. Further, a penalty cost input step is stored in the storage unit, and in the route combination selection step, the section in which the route is replaced is a route calculation method that selects in order from the section with the highest penalty cost in the section. .
この経路計算方法によれば、この経路計算装置のオペレータ等が、ペナルティコストを入力することで、経路計算装置に、オペレータが所望する区間から順に、経路置き換えを実行させることができる。 According to this route calculation method, an operator or the like of this route calculation device can input a penalty cost to cause the route calculation device to execute route replacement in order from the section desired by the operator.
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の経路計算方法の前記経路組み合わせ探索ステップにおいて置き換えられた経路が、前記経路重複を発見した区間以外の区間における経路と重複しているか否かを判断する第2の経路重複判断ステップをさらに実行し、前記第2の経路重複判断ステップにおいて、前記置き換えられた経路が、前記経路重複を発見した区間以外の区間における経路と重複していると判断されたとき、前記経路が重複していると判断された区間を対象として、前記経路組み合わせ探索ステップを再度実行する経路計算方法とした。
The invention described in claim 6 is a section other than the section in which the route replaced in the route combination search step of the route calculation method according to any one of
この経路計算方法によれば、最初の計算で経路重複が見つかった区間同士の経路重複が解消したが、それ以外の区間との間で経路重複が発生した場合、その区間との間で再度経路重複のない経路を探索する。従って、経路計算装置は、始点ノードから終点ノードまでの全区間で経路重複のない経路を発見することができる。なお、この経路計算方法は、中継ノードにより区切られる区間が、3つ以上であるときに特に有効である。 According to this route calculation method, route overlap between sections where route overlap was found in the first calculation has been resolved, but if route overlap occurs with other sections, the route is re-routed to that section. Search for non-overlapping routes. Therefore, the route calculation apparatus can find a route having no route overlap in the entire section from the start node to the end node. This route calculation method is particularly effective when there are three or more sections delimited by the relay node.
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の経路計算方法を、コンピュータである経路計算装置に実行させる経路計算プログラムとした。
The invention according to claim 7 is a route calculation program that causes the route calculation apparatus, which is a computer, to execute the route calculation method according to any one of
この経路計算プログラムによれば、コンピュータを経路計算装置として機能させることができる。 According to this route calculation program, the computer can function as a route calculation device.
請求項8に記載の発明は、ネットワークを構成するノードのトポロジ情報および前記ノードを接続するリンクのリンクコスト情報を記憶する記憶部と、前記ネットワーク内の経路における始点ノードから終点ノードまでの経路で経由する中継ノードの識別情報の入力を受け付ける中継ノード入力部と、前記中継ノードにより、前記始点ノードから終点ノードまでの経路を複数の区間に分割する区間分割部と、前記リンクコスト情報を参照して、前記分割された区間毎に、当該区間におけるリンクコストが最小となる最短経路を計算し、前記計算した各区間毎の最短経路を前記記憶部に記憶する経路計算部と、前記最短経路同士で、経路重複があるか否かを判断する経路重複判断部と、前記経路重複判断部において、前記最短経路同士で、経路重複があると判断されたとき、前記トポロジ情報を参照して、前記区間毎にとりうる経路候補を計算し、前記計算した各区間毎の経路候補を、前記記憶部に記憶する経路候補計算部と、前記記憶部から、前記経路重複が発見された区間それぞれにおける経路候補を読み出し、前記読み出した経路候補の中から、前記経路重複が発見された区間同士で、経路重複のない経路の組み合わせを探索し、その経路重複のない経路の組み合わせの中から、リンクコストが最小となる経路の組み合わせを選択し、前記経路重複が発見された区間の経路を、前記選択した経路に置き換えて出力する経路組み合わせ探索部と、を備える経路計算装置とした。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a storage unit that stores topology information of nodes constituting a network and link cost information of links connecting the nodes, and a route from a start point node to an end point node in the route in the network. The relay node input unit that receives input of identification information of the relay node that passes through, the section dividing unit that divides the route from the start node to the end node by the relay node into a plurality of sections, and the link cost information For each of the divided sections, the shortest path that minimizes the link cost in the section is calculated, and the shortest path for each calculated section is stored in the storage unit; and the shortest paths In the route overlap determination unit that determines whether there is route overlap, and in the route overlap determination unit, the shortest route When it is determined that there is a duplicate, referring to the topology information, a possible route candidate for each section is calculated, and the calculated route candidate for each section is stored in the storage unit; From the storage unit, route candidates in each of the sections where the route overlap is found are read, and a combination of routes having no route overlap is searched from the read route candidates in the sections where the route overlap is found. Then, the route combination that selects the route combination that minimizes the link cost from among the route combinations that do not have the route overlap, replaces the route of the section in which the route overlap is found with the selected route, and outputs the route combination. And a route calculation device including a search unit.
この経路計算装置によれば、inclusive route指定により中継ノードが指定された場合において、経由経路重複がなく、かつ、リンクコストが最小となる経路を計算することができる。 According to this route calculation apparatus, when a relay node is designated by inclusive route designation, it is possible to calculate a route having no route overlap and having a minimum link cost.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の経路計算装置において、前記経路組み合わせ探索部は、前記経路重複が発見された区間の中から、前記経路候補の経路への置き換えを行う区間を選択し、前記選択した区間における経路候補を、前記記憶部から読み出し、前記読み出した経路候補を、前記リンクコストが小さい順に選択し、前記区間の経路を前記選択した経路候補に置き換え、前記経路重複が発見された他の区間と重複しない経路の組み合わせを探索する構成とした。 A ninth aspect of the present invention is the route calculation apparatus according to the eighth aspect, wherein the route combination search unit replaces the route candidate with a route in the route where the route overlap is found. The route candidate in the selected section is read from the storage unit, the read route candidates are selected in ascending order of the link cost, the route in the section is replaced with the selected route candidate, and the route is selected. It was set as the structure which searches the combination of the path | route which does not overlap with the other area where duplication was discovered.
この経路計算装置によれば、少ない計算量で、経路重複がなく、かつ、リンクコストができるだけ小さい経路を発見することができる。 According to this route calculation apparatus, it is possible to find a route with a small calculation amount, no route overlap, and a link cost as low as possible.
請求項10に記載の発明は、請求項8または請求項9に記載の経路計算装置において、前記経路組み合わせ探索部は、前記経路重複が発見された区間の中から、前記経路候補の経路への置き換えを行う区間を選択し、前記選択した区間における経路候補を、前記記憶部から読み出し、前記読み出した経路候補を、前記リンクコストが小さい順に選択し、前記区間の経路を前記選択した経路候補に置き換え、前記経路重複が発見された他の区間と重複しない経路の組み合わせを探索する構成とした。 According to a tenth aspect of the present invention, in the route calculation device according to the eighth or ninth aspect, the route combination search unit converts the route candidate from the section where the route overlap is found to the route candidate route. The section to be replaced is selected, the route candidates in the selected section are read from the storage unit, the read route candidates are selected in ascending order of the link cost, and the route in the section is selected as the selected route candidate. The configuration is such that a combination of routes that do not overlap with other sections in which the route overlap is found is searched for.
この経路計算装置によれば、始点ノードから終点ノードまでの全区間で経路重複のない経路を発見することができる。なお、この経路計算方法は、中継ノードにより区切られる区間が、3つ以上であるときに特に有効である。 According to this route calculation device, it is possible to find a route having no route overlap in all sections from the start node to the end node. This route calculation method is particularly effective when there are three or more sections delimited by the relay node.
本発明によれば、inclusive route指定により中継ノードが指定された場合において、経路重複がなく、かつ、リンクコストが最小となる経路を計算することができる。従って、ネットワークの管理者等は所望の経路を設定しやすくなる。 According to the present invention, when a relay node is specified by specifying an inclusive route, it is possible to calculate a route that has no route overlap and that has a minimum link cost. Therefore, it becomes easy for a network administrator or the like to set a desired route.
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)を、第1の実施の形態および第2の実施の形態に分けて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an “embodiment”) will be described by dividing it into a first embodiment and a second embodiment.
≪第1の実施の形態≫
まず、本発明の第1の実施の形態の経路計算装置を説明する。この経路計算装置は、inclusive route指定により区切られた区間の最短経路において、経路重複を発見したとき、経路重複のない経路の組み合わせを探索する。そして、探索した経路の組み合わせのうち、最もリンクコストの小さい経路の組み合わせを計算結果として出力することを特徴とする。
<< First Embodiment >>
First, the route calculation apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. This route calculation device searches for a combination of routes having no route overlap when a route overlap is found in the shortest route in the section delimited by the inclusive route designation. And among the searched route combinations, a route combination with the lowest link cost is output as a calculation result.
図1は、本発明の実施の形態における経路計算装置を含むネットワークの構成例を示す図である。図1に示すように、ネットワークは、ノード2(2A,2B,2C,2D)と、このノード2との間に設定するパスの経路計算を行う経路計算装置1とを含んで構成される。このノード2と経路計算装置1とは、通信可能に接続されている。なお、経路計算装置1aについては、第2の実施の形態の項で説明する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a network including a route calculation apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the network includes a node 2 (2A, 2B, 2C, 2D) and a
また、このネットワークは、TDM(Time Division Multiplexing)やWDM(Wavelength Division Multiplexing)等の回線交換ネットワーク、または、IP(Internet Protocol)やイーサネット(登録商標)、MPLS(Multi-Protocol Label Switching)により実現される。ノード2は、MPLS網のMPLSルータ、パケット網のルータ、光網の光クロスコネクト等により実現され、経路計算装置1からのパスの設定命令に基づき、パスを設定する機能を備える。
In addition, this network is realized by circuit switching networks such as TDM (Time Division Multiplexing) and WDM (Wavelength Division Multiplexing), or by IP (Internet Protocol), Ethernet (registered trademark), MPLS (Multi-Protocol Label Switching). The The
<動作概要>
ここで、経路計算装置1の動作概要を、図1を参照しながら説明する。まず、経路計算装置1は、入力装置(図示せず)等から、始点ノード(ノード2A)から終点ノード(ノード2D)までの経路において、中継ノードとなるノード(ノード2C)の識別情報の入力を受け付ける。つまりinclusive route指定において経由すべきノード(inclusive node)の入力を受け付ける。
<Overview of operation>
Here, an outline of the operation of the
この入力を受けて、経路計算装置1は、ノード2Aからノード2Dまでの区間を、ノード2Aからノード2Cまでの区間#1と、ノード2Cからノード2Dまでの区間#2とに分割する。
Receiving this input, the
そして、経路計算装置1が区間#1,#2それぞれにおいて取りうる経路のうち、コスト(リンクコスト)の総和が最小となる経路(最短経路)を計算すると、ノード2A→ノード2B→ノード2C→ノード2B→ノード2D(実線の経路)となるが、この経路では、ノード2B→ノード2Cと、ノード2C→ノード2Bとが重複する。
Then, when the
そこで、経路計算装置1は、図1に例示するネットワークにおいて、区間#1の経路候補として、(1)ノード2A→ノード2B→ノード2C(リンクコスト=2)と、(2)ノード2A→ノード2C(リンクコスト=5)経路があることを計算する。また、区間#2の経路候補として、(3)ノード2C→ノード2B→ノード2D(リンクコスト=2)と、(4)ノード2C→ノード2D(リンクコスト=3)とがあることを計算する。そして、経路計算装置1は、これらの経路の組み合わせのうち、経路重複のない組み合わせがなく、リンクコストが最も小さいものを選択する。例えば、ノード2Aからノード2Dまで経路重複のない経路の組み合わせと、その組み合わせにおけるリンクコストの総和は、以下の表1のようになる。
Therefore, in the network illustrated in FIG. 1, the
このような場合、経路計算装置1は、リンクコストの総和が最も小さい経路、即ち、区間#1については、(1)ノード2A→ノード2B→ノード2Cという経路とし、区間#2については、(4)ノード2C→ノード2Dという経路とした経路の組み合わせを選択する。そして、経路計算装置1は、この経路を、経路結果として出力する。このようにすることで、経路計算装置1は、ノード2Aからノード2Dまでの経路において、経路重複のなく、かつ、できるだけリンクコストの小さい経路を設定することができる。
In such a case, the
<経路計算装置の構成>
次に、図2を用いて、経路計算装置1の構成を詳細に説明する。図2は、図1の経路計算装置の構成を示したブロック図である。
<Configuration of route calculation device>
Next, the configuration of the
図2に示すように、経路計算装置1は、入出力部11と、処理部12と、記憶部13と、通信部14とを備える。
As illustrated in FIG. 2, the
入出力部11は、この経路計算装置1に接続されるキーボードやマウス等の入力装置(図示せず)、液晶モニタ等の出力装置(図示せず)等のインタフェースである。この入出力部11は、入力装置から入力された情報を処理部12に出力したり、処理部12により処理された情報を出力装置へ出力したりする。この入出力部11は、中継ノード入力部111を備える。中継ノード入力部111は、中継ノード(inclusive node)の識別情報の入力を受け付ける。なお、この中継ノードの識別情報の入力は、例えば、前記した入力装置により行われる。
The input / output unit 11 is an interface such as an input device (not shown) such as a keyboard and a mouse connected to the
処理部12は、この経路計算装置1全体の制御を司り、入出力部11、通信部14および記憶部13の制御と、入力された情報の処理とを行う。
The processing unit 12 controls the entire
この処理部12は、始点ノードから終点ノードまでの経路を中継ノードで分割する区間分割部121と、各区間の最短経路の計算(探索)を行う経路計算部122と、各区間毎の経路重複の有無を判断する経路重複判断部123と、各区間の経路候補を計算する経路候補計算部124と、各区間の経路の組み合わせを探索する経路組み合わせ探索部125と、各ノード2のリンクコストや、トポロジ情報等のルーティング情報を取得するルーティング情報取得部126と、計算された経路に基づくパス設定命令をノード2へ出力するパス制御部127とを備える。
The processing unit 12 includes a
区間分割部121は、入出力部11あるいは通信部14経由で、パスの設定命令を受信すると、始点ノードから終点ノードまでの経路を中継ノードで分割する。例えば、区間分割部121は、ノード2Aからノード2Dまでの経路(図1参照)において、ノード2Cを中継ノードとして、区間#1,#2という2つの区間に分割する。このときの区間分割は、後記するルーティング情報記憶部131に格納されるルーティング情報を参照して行われる。
When the
経路計算部122は、ルーティング情報を参照して、各区間毎にリンクコストが最小となる経路(最短経路)を計算する。ここでの最短経路の計算には、前記した制約付きdijkstraアルゴリズムや、k-shortest pathアルゴリズム等を用いる。
The
経路重複判断部123は、各区間同士で経路重複があるか否かを判断する。このときの経路重複の有無の判断は、各区間同士で経路(リンク)を1つ以上共有するとき、これらの区間同士で経路重複有りと判断する。すなわち、区間#1において、ノード2B→ノード2C(リンクB)という経路が含まれ、区間#2においても、ノード2C→ノード2B(リンクB)という経路が含まれていれば、経路重複判断部123は、これらの区間において経路重複があると判断する。なお、このときの経路重複の判断は、各区間の経路がノード2の組み合わせにより記述される場合、それぞれの区間で同じノード2のペアを含むか否かで判断してもよい。
The route overlap determining
経路候補計算部124は、ルーティング情報を参照して、各区間毎の経路候補を計算する。計算した経路候補は、区間ID等と対応付けて、区間毎経路情報記憶部133に格納(記憶)する。
The route
経路組み合わせ探索部125は、区間毎経路情報記憶部133から各区間毎の経路候補を読み出し、その経路候補の組み合わせの中から、経路重複のない経路の組み合わせを探索する。そして、その経路重複のない経路の組み合わせの中から、リンクコストが最小となる経路の組み合わせを選択し、この組み合わせを経路計算結果として出力する。
The route
ルーティング情報取得部126は、通信部14経由で、各ノード2のリンクコスト(各リンクにおける残余帯域等)を取得し、ルーティング情報記憶部131に格納(記憶)する。
The routing
パス制御部127は、入出力部11等からパスの設定命令を受け付けると、これを区間分割部121へ出力する。また、経路組み合わせ探索部125から出力された経路計算結果を受け取ると、この経路計算結果に基づくパスの設定命令を、通信部14経由で各ノード2へ出力する。このパスの設定命令は、例えば、パス設定のためのシグナリングプロトコルにより行われる。
When the
なお、この処理部12の機能は、CPU(Central Processing Unit)等が記憶部13に記憶された所定のプログラムを実行することで実現される。 The function of the processing unit 12 is realized by a predetermined program stored in the storage unit 13 by a CPU (Central Processing Unit) or the like.
記憶部13は、この経路計算装置1の機能を実現するプログラムのほかに、処理部12が経路計算を行うときに参照する各種データを記憶する。この記憶部13はルーティング情報(リンク情報およびトポロジ情報)を記憶するルーティング情報記憶部131と、始点ノードから終点ノードまでの経路を記憶するパス情報記憶部132と、区間毎の経路候補を記憶した区間毎経路情報記憶部133とを備える。なお、この記憶部13は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置により実現される。
The storage unit 13 stores various data to be referred to when the processing unit 12 performs route calculation, in addition to a program for realizing the function of the
ルーティング情報記憶部131は、各ノード2を接続するリンク情報と、ネットワークのトポロジ情報とを記憶する。このリンク情報は、以下の表2に例示するように、リンクID毎に、そのリンクのリンクコスト(リンクコスト情報)、A端ノードID、A端ノードIF(interface) ID、Z端ノードID、Z端ノードIF ID等を示した情報である。なお、このリンクコストの値は、例えば、リンクの残余帯域から求めた値を用いる。ノードIDおよびIF IDは、例えば、IPアドレス等により記述される。
The routing
また、トポロジ情報は、ネットワーク内に設置されるノード2の識別情報と、そのノード同士がどのように接続されているかを示した情報である。このトポロジ情報は、ここでは図示を省略する。なお、ここでは、トポロジ情報と、リンク情報とは別個のものとしているが、トポロジ情報に前記したリンク情報を含めるようにしてもよい。
The topology information is information indicating identification information of the
パス情報記憶部132は、前記したとおり、経路組み合わせ探索部125が計算した経路(パス)情報を記憶する。以下の表3にパス情報を例示する。
As described above, the path
なお、このパス情報は、始点ノードから終点ノードまでの経路に関するものと、その経路をinclusive route指定で区切った区間毎のものと、両方用意するようにしてもよい。その場合、区間毎のパス情報は、例えば、以下の表4に例示するように、経路(パス)のパスID毎、その経路を区切った区間毎に、その区間の始点ノードID、始点ノードIF
ID、終点ノードID、終点ノードIF ID、経由リンクIDリスト、リンクコスト等を示した情報となる。なお、この区間毎のパス情報における、経由リンクIDリスト、リンクコストは、経路組み合わせ探索部125が当該区間の経路候補の中から別の経路候補を選択したときに書き換えられる。
Note that this path information may be prepared both for the route from the start node to the end node and for each section obtained by dividing the route with the inclusive route designation. In this case, the path information for each section is, for example, as shown in Table 4 below, for each path ID of the path (path), and for each section dividing the path, the start node ID and start node IF of the section
This is information indicating an ID, an end node ID, an end node IF ID, a via link ID list, a link cost, and the like. The route link ID list and the link cost in the path information for each section are rewritten when the path
区間毎経路情報記憶部133は、経路候補計算部124が計算した、区間毎の経路候補を記憶する。この区間毎経路情報は、区間ID毎に、当該区間において経由するリンクのリンクID(経由リンクIDリスト)と、そのリンクを経由した場合の当該区間のリンクコストとを示した情報である。なお、この区間毎の経路候補は、上りも下りも同じものを用いるものとして説明するが、上りと下りとで別個のものを用意するようにしてもよい。
The route
表5に例示した区間毎経路情報は、パスID「HH」における区間毎経路情報である。パスID「HH」は、区間ID「1〜3」の3つの区間に分けられ、区間ID「1」の区間は、5つの経路候補があることを示す。また、区間ID「2」の区間は4つの経路候補があり、区間ID「3」の区間は、2つの経路候補があることを示す。 The section-by-section route information illustrated in Table 5 is the section-by-section route information in the path ID “HH”. The path ID “HH” is divided into three sections with section IDs “1 to 3”, and the section with the section ID “1” indicates that there are five route candidates. The section with the section ID “2” has four route candidates, and the section with the section ID “3” has two route candidates.
例えば、表5に例示した区間毎経路情報において、区間ID「1」における経路候補ID「1」の経路候補は、リンクID「1」→リンクID「2」→リンクID「3」というリンクを辿る経路であり、そのリンクコストは「2」であることを示す。 For example, in the route information for each section illustrated in Table 5, the route candidate with the route candidate ID “1” in the section ID “1” has a link ID “1” → link ID “2” → link ID “3”. This indicates a route to be followed, and the link cost is “2”.
そして、これらの経路候補は、表5に例示するように、当該経路において経由する経由リンクのリンクIDを経由順に列記したものでもよいし、経由するノードのノードIDを経由順に列記したものでもよい。また、各区間における経路候補は、例えば、リンクコストが小さい順に並べられる。つまり、表5に例示した区間毎経路情報において、経路候補ID「1」に示される経由リンクは、その区間における経路候補のうち最もリンクコストが小さい経路(最短経路)であり、経路候補ID「2」に示される経由リンクは、その次にリンクコストが小さい経路である。この区間毎経路情報は、経路組み合わせ探索部125が経路候補の組み合わせを探索(選択)するときに参照される。なお、この区間毎経路情報は、現在、経路組み合わせ探索部125により選択されている経路候補を示すようにしてもよい。ちなみに、表5に例示した区間毎経路情報において、区間ID「1」ついては経路候補ID「2」の経路候補が選択され、区間ID「2」については経路候補ID「2」の経路候補が選択され、区間ID「3」については経路候補ID「1」の経路候補が選択されていることを示す。
Then, as exemplified in Table 5, these route candidates may list the link IDs of the via links that pass through the route in the order of passage, or may list the node IDs of the nodes that pass through in the order of passage. . Further, the route candidates in each section are arranged, for example, in ascending order of link cost. That is, in the route information for each section illustrated in Table 5, the via link indicated by the route candidate ID “1” is the route with the lowest link cost (shortest route) among the route candidates in the section, and the route candidate ID “ The via link indicated by “2” is the route with the next lowest link cost. This route information for each section is referred to when the route
通信部14は、各ノード2との通信インタフェースを司る。処理部12は、この通信部14経由で、各ノード2のルーティング情報を取得したり、各ノード2へパスの設定命令を出力したりする。
The communication unit 14 manages a communication interface with each
<経路計算装置の動作>
次に、図3を用いて、経路計算装置1の動作を説明する。図3は、図2の経路計算装置の動作を示したフローチャートである。なお、この経路計算装置1は、経路計算開始前に、各ノード2のルーティング情報を取得し、ルーティング情報記憶部131に記憶しておくものとする。
<Operation of route calculation device>
Next, the operation of the
まず、経路計算装置1は、中継ノード入力部111経由で、inclusive route指定入力を受け付ける(S301)。つまり、始点ノードおよび終点ノードのIDと、そのノード間で経由する中継ノードのID(識別情報)との入力を受け付ける。
First, the
次に、パス制御部125が、入出力部11等からパスの設定命令を受け付けると、区間分割部121は、これをトリガとして始点ノードから終点ノードまでの経路を複数の区間に分割する。つまり、区間分割部121は、始点ノードから終点ノードまでの経路を、inclusive route指定されたノードで経路を複数の区間に分割する(S302)。
Next, when the
次に、経路計算部122は、S302で分割された各区間毎に最短経路を計算する(S303)。計算した各区間毎の最短経路は、区間毎経路情報記憶部133に記憶しておく。
Next, the
そして、経路重複判断部123は、S303で計算した各区間の最短経路に経路重複があるか否かを判断する(S304)。例えば、経路重複判断部123は、表5に例示したような区間毎経路情報において、それぞれの区間の経路候補ID「1」の経由リンクIDリストを参照して、各区間の最短経路に経路重複があるか否かを判断する。ここで、経路重複がなかったとき(S304のNo)、経路計算部122は、各区間の最短経路を計算結果として出力し(S309)、処理を終了する。
Then, the route
一方、S303で計算した各区間の最短経路に経路重複があったとき(S304のYes)、経路候補計算部124は、ルーティング情報を参照して、各区間毎の経路候補を計算し、区間毎経路情報(表5参照)を作成する(S305)。この区間毎経路情報は、区間毎経路情報記憶部133に格納する。
On the other hand, when there is a route overlap in the shortest route in each section calculated in S303 (Yes in S304), the route
そして、経路組み合わせ探索部125は、経路重複のあった区間について、S305で作成した区間毎経路情報から、各区間毎の経路候補を読み出し、その経路候補の組み合わせの中から、経路重複のない組み合わせを探索する(S306)。次に、経路組み合わせ探索部125は、その経路重複のない経路の組み合わせの中から、リンクコストが最小となる経路の組み合わせを選択する(S307)。
Then, the route
そして、経路重複判断部123は、S307で選択された経路の組み合わせが、他の区間における経路と重複していた場合(S308のYes)、当該経路が重複していた区間同士でS306およびS307の処理を実行し、他の区間の経路との経路重複がなくなったとき(S308のNo)、その計算結果を、パス制御部127およびパス情報記憶部132へ出力し(S309)、処理を終了する。つまり、当該区間の経路を前記選択した経路候補に置き換えて出力する。
Then, when the combination of the routes selected in S307 overlaps with the route in another section (Yes in S308), the route
例えば、経路組み合わせ探索部124は、最初に区間ID「1」の区間と、区間ID「2」の区間との間で経路重複を発見したとき、この区間ID「1」の区間と、区間ID「2」の区間との間で経路重複がなく、リンクコストが最小となる経路候補の組み合わせを選択する。
For example, when the route
ここで、経路組み合わせ探索部124が、この区間ID「1」の区間については、経路候補ID「2」の経路候補を選択し、区間ID「2」の区間については経路候補ID「2」の経路候補を選択した場合、この区間同士で経路の重複はない。ところが、表5に例示するように、この経路は、他の区間である区間ID「3」の区間における経路候補ID「1」の経路で経路重複がある。つまり、区間ID「2」の経路候補ID「2」におけるリンクID「7」と、区間ID「3」の経路候補ID「1」におけるリンクID「7」とが重複する。従って、経路組み合わせ探索部124は、この区間ID「2」の区間と、区間ID「3」の区間との間で、再度、経路重複がない経路候補の組み合わせを探索する。そして、経路組み合わせ探索部124は、その中で最もリンクコストが小さい組み合わせを選択する。
Here, the route
そして、組み合わせ探索部124は、以上の処理を繰り返し、どの区間とも経路重複のない経路の組み合わせを発見したとき、発見した経路の組み合わせを、計算結果として、パス制御部127およびパス情報記憶部132へ出力し、処理を終了する。
Then, the
このようにすることで、経路計算装置1は、inclusive route指定した場合に、始点ノードから終点ノードまでの経路で経路重複がなく、かつ、できるだけリンクコストが小さい経路を発見することができる。
By doing in this way, the
なお、前記した実施の形態において、経路計算装置1は、まず、各区間の最短経路を計算し、区間同士で経路重複があると判断したときに、経路候補を計算し、区間毎経路情報(表5参照)を作成することとしたが、これに限定されない。例えば、経路計算装置1は、各区間の最短経路を計算するときに、最短経路以外の経路候補も計算しておき、これをもとに区間毎経路情報を作成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
≪第2の実施の形態≫
次に、第2の実施の形態の経路計算装置を説明する。この経路計算装置は、inclusive route指定により区切られた区間の最短経路において、経路重複を発見したとき、その中から経路の変更(置き換え)を行う区間を1つ選択する。そして、経路計算装置は、この選択した区間における最短経路を、リンクコストが小さい経路候補から順に置き換えていき、他の区間との経路重複を解消する経路候補を探索することを特徴とする。
<< Second Embodiment >>
Next, a route calculation apparatus according to the second embodiment will be described. When a route overlap is found in the shortest route of the section delimited by the inclusive route designation, this route calculation apparatus selects one section from which the route is to be changed (replaced). The route calculation device is characterized in that the shortest route in the selected section is replaced in order from the route candidate with the lowest link cost, and a route candidate that eliminates route overlap with other sections is searched.
<動作概要>
ここで、第2の実施の形態の経路計算装置1aの動作概要を、図1を参照しながら説明する。ネットワークの構成は、前記した第1の実施の形態と同様なので、説明を省略する。ここでも、経路計算装置1aは、中継ノード(ノード2C)で、経路を区間#1,#2に分割し、それぞれの区間の最短経路をとると、ノード2B→ノード2Cという経路と、ノード2C→ノード2Bという経路とが重複してしまう場合を例に説明する。
<Overview of operation>
Here, an outline of the operation of the
そこで、経路計算装置1aは、まず、区間#1の最短経路(ノード2A→ノード2B→ノード2C(リンクコスト=2))を、次にリンクコストが小さい経路候補(ノード2A→ノード2C(リンクコスト=5))に置き換える。そして、経路計算装置1aは、置き換え後の区間#1の経路が、区間#2の経路と重複していなければ、この経路を経路結果として出力する。
Therefore, the
一方、置き換えた経路が、区間#2の経路と重複していれば、経路計算装置1aは、この区間#1の経路を、さらにその次にリンクコストが小さい経路候補に置き換える、という処理を区間#2の最短経路と重複していない経路を発見するまで繰り返す。そして、経路計算装置1aは、区間#2の経路と重複していない経路を発見したら、その経路を、経路結果として出力する。
On the other hand, if the replaced route overlaps with the route of
<経路計算装置の構成>
次に、図4を用いて、経路計算装置1aの構成を詳細に説明する。図4は、第2の実施の形態の経路計算装置の構成を示したブロック図である。前記した第1の実施の形態と同様の構成要素は同じ符号を付して、説明を省略する。
<Configuration of route calculation device>
Next, the configuration of the
経路計算装置1aは、経路組み合わせ探索部125に代えて、経路み合わせ探索部125aを備えることを特徴とする。この経路組み合わせ探索部125aは、経路重複のある区間における最短経路を、リンクコストが小さい経路候補から順に置き換えていき、経路重複を解消する経路を探索する。この経路み合わせ探索部125aの詳細は、フローチャートを用いて後記する。
The
<経路計算装置の動作>
次に、図5を用いて、経路計算装置1aの動作を説明する。図5は、図4の経路計算装置の動作を示したフローチャートである。なお、この経路計算装置1aも、経路計算開始前に、各ノード2のルーティング情報を取得し、ルーティング情報記憶部131に記憶しておく。
<Operation of route calculation device>
Next, the operation of the
S501からS505までの処理は、図3のS301からS305までの処理と同様であるので、説明を省略し、S506から説明する。なお、以下の説明では、経路計算装置1aは、始点ノードから終点ノードまでの区間を、inclusive route指定により、区間ID「1〜3」の3つの区間に分割した場合を例に説明する。そして、経路計算装置1aが、各区間の経路重複の有無を確認したところ、区間ID「1」の区間と、区間ID「2」の区間において経路重複があったものとして説明する。
Since the processing from S501 to S505 is the same as the processing from S301 to S305 in FIG. 3, the description thereof will be omitted and the description will start from S506. In the following description, the
経路組み合わせ探索部125aは、S504で経路重複のあった(経路重複が発見された)区間の中から、経路の変更を行う区間を選択する(S506)。つまり、経路組み合わせ探索部125は、経路候補の経路への置き換えを行う区間を選択する。ここでの区間の選択は、当該区間における最短経路のリンクコストが大きいものから優先的に(順に)選択する。例えば、経路重複のあった区間#1の最短経路のリンクコストが「3」であり、区間#2の最短経路のリンクコストが「2」であるとき、よりリンクコストの大きい区間#1を選択する。
The route
そして、経路組み合わせ探索部125aは、区間毎経路情報(表5参照)を参照して、S506で選択した区間における経路候補のうち、次にリンクコストが小さい経路候補を選択し、この選択した経路候補に経路置き換えを行う(S507)。例えば、経路組み合わせ探索部125aは、表5に例示した区間毎経路情報の区間ID「1」の経路候補から、最短経路(経路候補ID「1」の経路)の次にリンクコストが小さい経路候補ID「2」の経路候補を選択する。そして、経路組み合わせ探索部125aは、この区間ID「1」の経路を経路候補ID「2」の経路に置き換える。置き換えた経路情報は、記憶部13に記憶しておく。
Then, the route
図6の説明に移る。次に、経路重複判断部123は、区間毎経路情報(表5参照)を参照して、図5のS507で置き換えた経路が、経路重複が発見された他の区間と経路重複があるか否かを判断する(S601)。つまり、S504で経路重複が発見された区間のうち、S507で置き換えを行わなかった方の区間(例えば、区間ID「2」の区間)の経路と重複しているか否かを判断する。ここで、経路重複がなかった場合(S601のNo)、経路重複判断部123は、今回経路重複が発見された区間以外との間で経路重複があるいか否かを判断する(S605)。つまり、経路重複判断部123は、S504で重複が発見された区間、例えば、区間ID「1」の区間および区間ID「2」の区間と、それ以外の区間(例えば、区間ID「3」の区間)との間で経路重複があるか否かを判断する。ここで、今回重複が発見された区間以外の区間と経路重複がなかった場合(S605のNo)、つまり、他のいずれの区間とも経路重複のない経路を発見した場合、経路組み合わせ探索部125aは、この経路を計算結果として、パス制御部127およびパス情報記憶部132へ出力し(S606)、処理を終了する。一方、今回重複が発見された区間以外の区間(例えば、区間ID「3」の区間)と経路重複があった場合(S605のYes)、当該経路重複のあった区間同士を対象に、再度、図5のS506以降の処理を実行し、経路重複のない経路を探索する。
Turning to the description of FIG. Next, the route
なお、S507で置き換えた経路が、経路重複が発見された他の区間の経路と重複し(S601のYes)、かつ、当該区間に、まだ選択していない経路候補あれば(S602のYes)、図5のS507へ戻る。そして、経路組み合わせ探索部125aは、区間毎経路情報(表5参照)を参照して、図5のS506で選択した区間の経路候補のうち、次にリンクコストが小さい経路候補を選択し、経路の置き換えを実行する。そして、経路組み合わせ探索部125aが、経路重複のない経路候補を発見した段階で(S601のYes)、S605へ進む。
If the route replaced in S507 overlaps with a route in another section in which route overlap is found (Yes in S601), and there is a route candidate that has not yet been selected in that section (Yes in S602), The process returns to S507 in FIG. Then, the route
また、経路組み合わせ探索部125aが、区間毎経路情報(表5参照)を参照して、当該区間について、次に選択しうる経路候補がないと判断した場合(S602のNo)、つまり、S506で選択した区間におけるすべての経路候補への置き換えを終了した場合、以下のような処理を行う。すなわち、経路組み合わせ探索部125aは、経路重複が発見された区間のうち、経路の変更を行っていない区間があれば(S603のYes)、S507で選択した区間の経路をいったん最短経路に戻す(S604)。そして、S506へ進み、経路重複が発見された区間で、まだ経路の変更を行っていない区間のうち、最もリンクコストが大きい区間を選択する。
Further, when the route
例えば、区間ID「1」の経路について、経路組み合わせ探索部125aがどの経路候補に置き換えても、区間ID「2」の最短経路と重複してしまうと判断した場合、この区間ID「1」の経路を最短経路に戻す。次に、経路組み合わせ探索部125aは、経路重複が発見された区間のうち、次にリンクコストが大きい区間、つまり、区間ID「2」を選択し、この区間において経路置き換えを実行し、区間ID「1」の最短経路との間で経路重複のない組み合わせを探索する。
For example, if the route
一方、経路組み合わせ探索部125aは、S504で経路重複のあった区間のうち、すべての区間の経路の変更を完了した場合(S603のNo)、経路重複のない経路を探索できなかったことを計算結果として出力し(S607)、処理を終了する。
On the other hand, the route
このような処理を行うことで、経路計算装置1aは、inclusive route指定した場合に、経路重複がなく、かつ、リンクコストを最小とする経路を計算することができる。
By performing such processing, the
なお、図5のS506において、経路組み合わせ探索部125aは、当該区間における最短経路のリンクコストが大きい区間から順に経路の変更を行う区間を選択するものとしたが、これに限定されない。例えば、当該区間における経路候補数が大きいものから順に選択するようにしてもよい。このようにすることで、より経路候補の数が大きい区間から経路の変更(経路置き換え)を行うことになるので、少ない計算量で重複経路のない経路を発見しやすくなる。
In S506 of FIG. 5, the route
また、経路計算装置1aは、予め入出力部11経由で、各区間毎のペナルティコスト(どの区間から優先的に経路の変更を行うかを示した値)の入力を受け付け、これを記憶部13に記憶しておく。そして、図5のS506において、経路組み合わせ探索部125aが、経路の変更を行う区間を選択するときには、当該区間におけるペナルティコストが大きい区間から優先的に選択するようにしてもよい。このようにすることで、経路計算装置1aは、経路計算装置1aのオペレータ等が所望する区間から優先的に経路の変更を行うことになる。
In addition, the
なお、前記した各実施の形態において、経路組み合わせ探索部125,125aが、あらゆる経路候補との組み合わせを試みても、経路重複のない経路を発見できなかったときは、計算を強制終了するようにしてもよい。このとき、経路組み合わせ探索部125,125aは、この経路計算装置1,1aに接続される出力装置に、経路重複のない経路を発見できなかったことを通知するメッセージを出力し、inclusive route指定の再入力や、経路の設定条件の再入力を促す画面を表示するようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, if the route
また、経路計算装置1aは、図5のS506で選択した区間(例えば、区間#1)について、どの経路候補について置き換えても、経路重複の発見された他方の区間(例えば、区間#2)の最短経路と重複してしまう場合、以下のようにしてもよい。
Further, the
すなわち、経路組み合わせ探索部125aは、まず、区間#2の経路を、最短経路の次にリンクコストが小さい経路候補(例えば、経路候補ID「2」の経路候補)に置き換える。そして、区間#1の経路を、最短経路から順に経路候補の置き換えるようにして、この区間#2の経路候補との間で経路重複のない、経路の組み合わせを探索する。ここで、区間#1について、どの経路候補について置き換えても、区間#2の経路候補ID「2」の経路候補と重複してしまう場合、区間#2の経路を、さらにその次にリンクコストが小さい経路候補(例えば、経路候補ID「3」の経路候補)に置き換え、同様の処理を実行する。経路組み合わせ探索部125aは、このような処理を繰り返して、双方の区間で経路重複のない経路を探索するようにしてもよい。
That is, the route
さらに、前記した実施の形態において、経路計算装置1,1aは、ノード2とは別個の装置であるものとして説明したが、ノード2を経路計算装置1,1aとして機能させるようにしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
また、経路計算装置1,1aが、始点ノードから終点ノードまでの経路について、できるだけリンクコストが大きくなる経路を計算することを目的とする場合には以下のようにする。すなわち、図3のS307において、経路組み合わせ探索部125(図2参照)は、リンクコストが最大となる経路の組み合わせを選択する。また、図5のS507において、経路組み合わせ探索部125aは、リンクコストが大きい経路候補から順に経路候補の置き換えを行う。このようにすることで、経路計算装置1,1aは、経路重複がなく、かつ、できるだけリンクコストが大きい経路を発見することができる。
Further, when the
本実施の形態に係る経路計算装置1,1aは、前記したような処理を実行させる経路計算プログラムによって実現することができ、そのプログラムをコンピュータによる読み取り可能な記憶媒体(CD−ROM等)に記憶して提供することが可能である。また、そのプログラムを、ネットワークを通して提供することも可能である。
The
1,1a,6 経路計算装置
2(2A,2B,2C,2D) ノード
11 入出力部
12 処理部
13 記憶部
14 通信部
111 中継ノード入力部
121 区間分割部
122 経路計算部
123 経路重複判断部
124 経路候補計算部
125,125a 経路組み合わせ探索部
126 ルーティング情報取得部
127 パス制御部
131 ルーティング情報記憶部
132 パス情報記憶部
133 区間毎経路情報記憶部
1, 1a, 6 Route calculation device 2 (2A, 2B, 2C, 2D) Node 11 Input / output unit 12 Processing unit 13 Storage unit 14
Claims (10)
前記入出力部経由で、前記ネットワーク内の始点ノードから終点ノードまでの経路で経由する中継ノードの識別情報の入力を受け付ける中継ノード入力ステップと、
前記中継ノードにより、前記始点ノードから終点ノードまでの経路を複数の区間に分割する区間分割ステップと、
前記リンクコスト情報を参照して、前記分割された区間毎に、当該区間におけるリンクコストが最小となる最短経路を計算し、前記計算した各区間毎の最短経路を前記記憶部に記憶する経路計算ステップと、
前記最短経路同士で、経路重複があるか否かを判断する第1の経路重複判断ステップと、
前記第1の経路重複判断ステップにおいて、前記最短経路同士で、経路重複があったとき、
前記トポロジ情報を参照して、前記区間毎にとりうる経路候補を計算し、前記計算した各区間毎の経路候補を、前記記憶部に記憶する経路候補計算ステップと、
前記記憶部から、前記経路重複が発見された区間それぞれにおける経路候補を読み出し、前記読み出した経路候補の中から、前記経路重複が発見された区間同士で、経路重複のない経路の組み合わせを探索し、その経路重複のない経路の組み合わせの中から、リンクコストが最小となる経路の組み合わせを選択し、前記経路重複が発見された区間の経路を、前記選択した経路に置き換えて出力する経路組み合わせ探索ステップと、
を実行することを特徴とする経路計算方法。 Refer to the input / output unit that controls the input / output of various data, the storage unit that stores the topology information of the nodes constituting the network and the link cost information of the link connecting the nodes, the topology information, and the link cost information A route calculation device including a processing unit that performs route calculation;
A relay node input step for receiving input of identification information of the relay node via the route from the start node to the end node in the network via the input / output unit;
A section dividing step of dividing the route from the start node to the end node into a plurality of sections by the relay node;
Referring to the link cost information, for each of the divided sections, calculate the shortest path that minimizes the link cost in the section, and store the calculated shortest path for each section in the storage unit Steps,
A first route overlap determination step for determining whether or not there is route overlap between the shortest routes;
In the first route overlap determination step, when there is a route overlap between the shortest routes,
A route candidate calculation step of calculating possible route candidates for each section with reference to the topology information, and storing the calculated route candidates for each section in the storage unit;
The route candidate in each section where the route overlap is found is read from the storage unit, and a combination of routes without route overlap is searched from the read route candidates in the sections where the route overlap is found. Then, a route combination search that selects a route combination that minimizes the link cost from among the route combinations that do not have the route overlap, replaces the route in the section where the route overlap is found, with the selected route, and outputs the route combination. Steps,
The path calculation method characterized by performing.
前記経路重複が発見された区間の中から、前記経路候補の経路への置き換えを行う区間を選択し、前記選択した区間における経路候補を、前記記憶部から読み出し、前記読み出した経路候補を、前記リンクコストが小さい順に選択し、前記区間の経路を前記選択した経路候補に置き換え、前記経路重複が発見された他の区間と重複しない経路の組み合わせを探索することを特徴とする請求項1に記載の経路計算方法。 In the route combination search step,
From the section in which the route overlap is found, select a section to replace the route candidate with the path, read the route candidate in the selected section from the storage unit, the read route candidate, The link cost is selected in ascending order, the route in the section is replaced with the selected route candidate, and a combination of routes that does not overlap with another section in which the route overlap is found is searched for. Route calculation method.
前記経路の置き換えを行う区間は、当該区間における前記経路候補数が多い区間から順に選択することを特徴とする請求項2に記載の経路計算方法。 In the route combination selection step,
The route calculation method according to claim 2, wherein a section in which the route is replaced is selected in order from a section having a large number of route candidates in the section.
前記経路の置き換えを行う区間は、当該区間における前記最短経路のリンクコストが大きい区間から順に選択することを特徴とする請求項2に記載の経路計算方法。 In the route combination search step,
The route calculation method according to claim 2, wherein a section in which the route is replaced is selected in order from a section having a highest link cost of the shortest path in the section.
前記経路組み合わせ選択ステップにおいて、
前記経路の置き換えを行う区間は、当該区間における前記ペナルティコストが大きい区間から順に選択することを特徴とする請求項2に記載の経路計算方法。 The input of the penalty cost for each section is received via the input / output unit, and the penalty cost input step of storing the inputted penalty cost for each section in the storage unit is further executed.
In the route combination selection step,
The route calculation method according to claim 2, wherein the sections for which the route is replaced are selected in order from the section with the highest penalty cost in the section.
前記第2の経路重複判断ステップにおいて、前記置き換えられた経路が、前記経路重複を発見した区間以外の区間における経路と重複していると判断されたとき、
前記経路が重複していると判断された区間を対象として、前記経路組み合わせ探索ステップを再度実行することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の経路計算方法。 Further executing a second route duplication determination step of judging whether or not the route replaced in the route combination search step overlaps with a route in a section other than the section in which the route duplication is found,
In the second route overlap determination step, when it is determined that the replaced route overlaps with a route in a section other than the section where the route overlap is found,
The route calculation method according to any one of claims 1 to 5, wherein the route combination search step is executed again for a section in which the routes are determined to overlap.
前記ネットワーク内の経路における始点ノードから終点ノードまでの経路で経由する中継ノードの識別情報の入力を受け付ける中継ノード入力部と、
前記中継ノードにより、前記始点ノードから終点ノードまでの経路を複数の区間に分割する区間分割部と、
前記リンクコスト情報を参照して、前記分割された区間毎に、当該区間におけるリンクコストが最小となる最短経路を計算し、前記計算した各区間毎の最短経路を前記記憶部に記憶する経路計算部と、
前記最短経路同士で、経路重複があるか否かを判断する経路重複判断部と、
前記経路重複判断部において、前記最短経路同士で、経路重複があると判断されたとき、
前記トポロジ情報を参照して、前記区間毎にとりうる経路候補を計算し、前記計算した各区間毎の経路候補を、前記記憶部に記憶する経路候補計算部と、
前記記憶部から、前記経路重複が発見された区間それぞれにおける経路候補を読み出し、前記読み出した経路候補の中から、前記経路重複が発見された区間同士で、経路重複のない経路の組み合わせを探索し、その経路重複のない経路の組み合わせの中から、リンクコストが最小となる経路の組み合わせを選択し、前記経路重複が発見された区間の経路を、前記選択した経路に置き換えて出力する経路組み合わせ探索部と、
を備えることを特徴とする経路計算装置。 A storage unit for storing topology information of nodes constituting the network and link cost information of links connecting the nodes;
A relay node input unit that receives input of identification information of a relay node that passes through a route from a start node to an end node in a route in the network;
A section dividing unit that divides the route from the start node to the end node into a plurality of sections by the relay node;
Referring to the link cost information, for each of the divided sections, calculate the shortest path that minimizes the link cost in the section, and store the calculated shortest path for each section in the storage unit And
A route overlap determination unit for determining whether there is route overlap between the shortest routes; and
When it is determined that there is a route overlap between the shortest routes in the route overlap determination unit,
By referring to the topology information, a possible route candidate for each section is calculated, and the calculated route candidate for each section is stored in the storage unit;
The route candidate in each section where the route overlap is found is read from the storage unit, and a combination of routes without route overlap is searched from the read route candidates in the sections where the route overlap is found. The route combination search that selects the route combination that minimizes the link cost from the route combinations that do not have the route overlap, replaces the route in the section where the route overlap is found, with the selected route, and outputs the route combination. And
A route calculation apparatus comprising:
前記経路重複が発見された区間の中から、前記経路候補の経路への置き換えを行う区間を選択し、前記選択した区間における経路候補を、前記記憶部から読み出し、前記読み出した経路候補を、前記リンクコストが小さい順に選択し、前記区間の経路を前記選択した経路候補に置き換え、前記経路重複が発見された他の区間と重複しない経路の組み合わせを探索することを特徴とする請求項8に記載の経路計算装置。 The route combination search unit
From the section in which the route overlap is found, select a section to replace the route candidate with the path, read the route candidate in the selected section from the storage unit, the read route candidate, 9. The link cost is selected in ascending order, the route in the section is replaced with the selected route candidate, and a combination of routes that does not overlap with other sections in which the route overlap is found is searched for. Route calculator.
前記置き換えられた経路が、前記経路重複を発見した区間以外の区間における経路と重複しているとき、
前記経路が重複していると判断された区間を対象として、前記経路組み合わせの探索および選択した経路への置き換えを、再度実行することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の経路計算装置。 The route combination search unit
When the replaced route overlaps with a route in a section other than the section where the route duplication is found,
The route calculation according to claim 8 or 9, wherein the search for the route combination and the replacement with the selected route are executed again for a section in which the routes are determined to overlap. apparatus.
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